JP2007125808A - Inkjet head - Google Patents

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JP2007125808A JP2005320935A JP2005320935A JP2007125808A JP 2007125808 A JP2007125808 A JP 2007125808A JP 2005320935 A JP2005320935 A JP 2005320935A JP 2005320935 A JP2005320935 A JP 2005320935A JP 2007125808 A JP2007125808 A JP 2007125808A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and surely carry out removal of bubbles that stay at a bending part in the constitution where ink flows bending nearly perpendicularly from a communication hole of a cavity unit into a pressure chamber. <P>SOLUTION: The pressure chamber 24 covered with an actuator 21 is formed to flow the ink from one end 24a connected with the communication hole 28 towards the other end 24b connected with a nozzle 23. Moreover, the communication hole 28 is formed opened in a nearly perpendicular direction to a flow direction of the ink in the pressure chamber 24 to one end of the pressure chamber 24. A cross section nearly perpendicular to a center axis O of the communication hole 28 is made sequentially larger towards the one end 24a of the pressure chamber 24 and in the ink flow direction in the pressure chamber 24. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクジェットヘッドに係り、特に、吐出圧力を受ける圧力室に連通孔を経てインクを供給するように構成されたキャビティユニットを有するインクジェットヘッドに関するものである。   The present invention relates to an inkjet head, and more particularly, to an inkjet head having a cavity unit configured to supply ink through a communication hole to a pressure chamber that receives discharge pressure.

近年のインクジェットヘッドでは小型化が進められており、本出願人も、例えば、特許文献1に開示しているように、インクジェットヘッドにおいてインク流通路を内部に有するキャビティユニットを薄い複数枚のプレートを積層して構成することで、ヘッド全体の薄型化を図っている。   In recent inkjet heads, miniaturization has been promoted, and the applicant of the present invention has also disclosed a plurality of thin plates with a cavity unit having an ink flow path in the inkjet head as disclosed in, for example, Patent Document 1. By stacking and configuring, the entire head is made thinner.

キャビティユニットの複数枚のプレートとしては、複数のノズルが穿設されたプレート、各ノズル毎の圧力室が形成されたプレート、インク供給源から供給されたインクを一旦溜める共通インク室が形成されたプレート、共通インク室のインクを各圧力室に分配するための連通孔(特許文献1では連通路38と記載)が形成されたプレート等が備えられている。そして、前記圧力室に充填されたインクに吐出圧力を与えるアクチュエータが、前記圧力室を覆うようにキャビティユニットに積層されている。   As the plurality of plates of the cavity unit, a plate in which a plurality of nozzles are formed, a plate in which a pressure chamber for each nozzle is formed, and a common ink chamber in which ink supplied from an ink supply source is temporarily stored are formed. A plate, a plate in which communication holes for distributing the ink in the common ink chamber to the respective pressure chambers (described as communication passage 38 in Patent Document 1) are formed. An actuator that applies discharge pressure to the ink filled in the pressure chamber is stacked on the cavity unit so as to cover the pressure chamber.

このような薄型のキャビティユニットでは、キャビティユニット全体の厚み寸法を有効に利用して、吐出に必要なインク流通路を確保するために、インク流通路をキャビティユニットの内部において、プレートの積層方向(厚み方向)に貫通させたり、各プレートの面方向と平行に延ばしたりして構成している。具体的には、アクチュエータからの吐出圧力を受ける圧力室を、アクチュエータと対向する背面側のプレートに、ノズルを前面側のプレートに、共通インク室を積層方向の中間のプレートに、それぞれ配置している。そして、インクは、共通インク室に供給されたのち、図10(a)に模式的に図示しているように、プレートの積層方向に沿って連通孔28を進んで圧力室24の一端24aに達し、この圧力室24の一端24aで流れる方向を略直角に屈曲させて、アクチュエータ21の面に沿って圧力室24の他端24bへ進み、再びこの他端24bで、流れる方向を略直角に屈曲させて、キャビティユニットの前面側に設けたノズルに至るように構成されている。
特開2005−41047号公報(図4及び図5参照)
In such a thin cavity unit, in order to effectively utilize the thickness dimension of the entire cavity unit and secure an ink flow path necessary for ejection, the ink flow path is disposed inside the cavity unit in the plate stacking direction ( (Thickness direction) or extends parallel to the surface direction of each plate. Specifically, the pressure chamber that receives the discharge pressure from the actuator is placed on the back plate facing the actuator, the nozzle is placed on the front plate, and the common ink chamber is placed on the intermediate plate in the stacking direction. Yes. Then, after the ink is supplied to the common ink chamber, as shown schematically in FIG. 10A, the ink advances through the communication hole 28 along the plate stacking direction to the one end 24a of the pressure chamber 24. The flow direction at one end 24a of the pressure chamber 24 is bent at a substantially right angle, proceeds to the other end 24b of the pressure chamber 24 along the surface of the actuator 21, and the flow direction at the other end 24b again at a substantially right angle. It is configured to bend and reach the nozzle provided on the front side of the cavity unit.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-41047 (see FIGS. 4 and 5)

ところで、インクジェットヘッドでは、キャビティユニットの内部のインクに気泡が混入すると、インクの吐出不良を引き起こすため、インクをキャビティユニットのノズル側から吸引またはインク供給源側から押すなどして強制的に加圧して、インクとともに気泡を排出するメンテナンス(パージ処理)が行われる。   By the way, in the ink jet head, if air bubbles are mixed in the ink inside the cavity unit, ink ejection failure is caused. For this reason, the ink is forcibly pressurized by sucking from the nozzle side of the cavity unit or pushing from the ink supply source side. Thus, maintenance (purging process) for discharging the air bubbles together with the ink is performed.

しかしながら、前述したように、インク流通路を略直角に屈曲させるように構成していると、この屈曲部分に気泡が停滞し、停滞した気泡は後から来た気泡と合体して大きな気泡に成長し易い。特に、圧力室は、インクに大きな吐出圧力を与えるためにはアクチュエータの動作に伴う断面積の変化率を大きくする必要があり、アクチュエータと対向する幅(図10(c)の平面図においてW)が大きく、深さ(図10(a)において上下方向)が小さい扁平な断面形状であることが好ましい。また、連通孔が形成されるプレートは、キャビティユニット全体に剛性を与えるために、圧力室を形成するプレートよりも厚いプレートであることが好ましく、その厚さに対して小さい連通孔を穿設することが困難なので、連通孔はその厚さ程度の直径を有するものとなる。このため、図10(b)に示すように、連通孔28の内側にて大きく成長した気泡Aは球形であるから、その気泡の直径よりも小さい深さの圧力室24に入り込み難く、圧力室24の天井面に停滞してしまう。その結果、アクチュエータにより圧力室24内のインクに付与した圧力が気泡に吸収されてしまい、ノズルから吐出するための圧力が不足し吐出不良を生じることになる。   However, as described above, if the ink flow path is configured to bend at a substantially right angle, bubbles are stagnated at the bent portion, and the stagnant bubbles merge with bubbles that come later and grow into large bubbles. Easy to do. In particular, in order to give a large discharge pressure to ink, the pressure chamber needs to increase the rate of change of the cross-sectional area accompanying the operation of the actuator, and the width facing the actuator (W in the plan view of FIG. 10C) It is preferably a flat cross-sectional shape having a large depth and a small depth (vertical direction in FIG. 10A). Further, the plate in which the communication hole is formed is preferably a plate thicker than the plate forming the pressure chamber in order to give rigidity to the entire cavity unit, and a communication hole that is smaller than the thickness is formed. Therefore, the communication hole has a diameter approximately equal to its thickness. For this reason, as shown in FIG. 10B, since the bubble A which has grown greatly inside the communication hole 28 is spherical, it is difficult to enter the pressure chamber 24 having a depth smaller than the diameter of the bubble. It stagnates on the ceiling surface of 24. As a result, the pressure applied to the ink in the pressure chamber 24 by the actuator is absorbed by the bubbles, and the pressure for discharging from the nozzle is insufficient, resulting in a discharge failure.

この気泡を除去するためには、インクに圧力をかけて連通孔28から圧力室24へ流れを生じさせるパージ処理を行う必要があるが、図10(c)に示すように圧力室24の幅Wが連通孔28の直径Lよりも十分に大きいため、パージ処理によるインクの流れは圧力室24の幅方向に逃げてしまい、気泡Aを押し出すことができない。このため、気泡Aの球形状を扁平形状に変形させる程の大きな圧力をインクにかけてパージ処理を行わないと、気泡を確実に除去することができず、パージ処理に伴うインクの無駄な排出や、パージ処理用のポンプの大型化も招来するという問題があった。   In order to remove the bubbles, it is necessary to perform a purging process in which a pressure is applied to the ink to cause a flow from the communication hole 28 to the pressure chamber 24. As shown in FIG. Since W is sufficiently larger than the diameter L of the communication hole 28, the ink flow due to the purge process escapes in the width direction of the pressure chamber 24, and the bubbles A cannot be pushed out. For this reason, if the purge process is not performed by applying a large pressure on the ink to deform the spherical shape of the bubble A into a flat shape, the bubbles cannot be reliably removed, and wasteful discharge of ink accompanying the purge process, There has been a problem that the purge processing pump is also increased in size.

本発明は、上記問題を解消するものであり、キャビティユニットの連通孔から圧力室に、インクが略直角に屈曲しながら流入するように構成されているものにおいて、この屈曲部分に溜まる気泡の除去を容易且つ確実に行うことのできるインクジェットヘッドの提供を課題とするものである。   The present invention solves the above-described problem, and in the structure in which the ink flows while bending at a substantially right angle from the communication hole of the cavity unit into the pressure chamber, the bubbles accumulated in the bent portion are removed. It is an object of the present invention to provide an ink jet head capable of easily and reliably performing the above.

前記課題を解決するために、請求項1に記載の発明におけるインクジェットヘッドは、インクを吐出する複数のノズル毎に対応して設けられた圧力室と、複数の圧力室にインクを分配するための共通インク室と、この共通インク室と前記圧力室とを接続する連通孔とが形成されているキャビティユニットと、前記圧力室に充填されたインクに吐出圧力を与えるアクチュエータとを備え、前記圧力室は前記連通孔と接続する一端から前記ノズルと接続する他端へ向けインクを流すように形成され、且つ前記連通孔は前記圧力室の一端に対してその圧力室でのインクの流れ方向と略直角方向に開口形成されて、前記連通孔を経たインクが前記圧力室の一端にて流れる方向を略直角に屈曲させるように構成されているインクジェットヘッドであって、前記圧力室におけるインクの流れに略直角な断面のうち、前記圧力室の一端の断面は、前記連通孔の中心軸線方向の深さがそれと略直角方向の幅よりも小さい扁平に形成され、前記連通孔の前記中心軸線と略直角な断面積は、前記圧力室の一端に向かい且つその圧力室でのインク流れ方向に順次大きくなっていることを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problem, an ink jet head according to the first aspect of the present invention includes a pressure chamber provided corresponding to each of a plurality of nozzles that eject ink, and a method for distributing ink to the plurality of pressure chambers. A cavity unit in which a common ink chamber, a communication hole connecting the common ink chamber and the pressure chamber are formed, and an actuator that applies discharge pressure to the ink filled in the pressure chamber; Is formed so that ink flows from one end connected to the communication hole to the other end connected to the nozzle, and the communication hole is substantially the same as the direction of ink flow in the pressure chamber with respect to one end of the pressure chamber. An ink jet head that is formed in a right angle direction and is configured to bend the direction in which ink that has passed through the communication hole flows at one end of the pressure chamber at a substantially right angle. Of the cross section substantially perpendicular to the flow of ink in the pressure chamber, the cross section of one end of the pressure chamber is formed in a flat shape in which the depth in the central axis direction of the communication hole is smaller than the width in a direction substantially perpendicular thereto. The cross-sectional area of the communication hole that is substantially perpendicular to the central axis is gradually increased toward one end of the pressure chamber and in the direction of ink flow in the pressure chamber.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記キャビティユニットは、前記圧力室を形成するプレート、前記連通孔を形成するプレート、前記共通インク室を形成するプレートを積層して形成され、前記アクチュエータは、前記圧力室を形成するプレートに、前記連通孔を形成するプレートとは反対側に積層されていることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the ink jet head according to the first aspect, the cavity unit includes a plate that forms the pressure chamber, a plate that forms the communication hole, and a plate that forms the common ink chamber. The actuator is laminated on a plate forming the pressure chamber on a side opposite to the plate forming the communication hole.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記連通孔は、前記圧力室の一端に開口する端部に、前記圧力室でのインク流れ方向に延び、前記圧力室の幅よりも狭い溝状の凹部を有し、その凹部の一部は前記圧力室を形成するプレートで覆われ、その凹部の残りの部分で、前記圧力室の一端と接続していることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, in the ink jet head according to the first or second aspect, the communication hole extends in an ink flow direction in the pressure chamber at an end opening at one end of the pressure chamber. And a groove-shaped recess that is narrower than the width of the pressure chamber, a portion of the recess is covered with a plate forming the pressure chamber, and the remaining portion of the recess is connected to one end of the pressure chamber. It is characterized by that.

また、請求項4に記載の発明は、請求項1または2に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記連通孔には、インクの流れる方向の中途に、縮径部が形成されていることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet head according to the first or second aspect, the communication hole is formed with a reduced diameter portion in the middle of the ink flow direction. Is.

また、請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれかに記載のインクジェットヘッドにおいて、前記圧力室の一端における断面の縦横比は0.4以下であることを特徴とするものである。   The invention according to claim 5 is the inkjet head according to any one of claims 1 to 4, wherein an aspect ratio of a cross section at one end of the pressure chamber is 0.4 or less. is there.

また、請求項6に記載の発明は、請求項2に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記連通孔を形成するプレートは、前記圧力室を形成するプレートよりも前記積層方向において厚いことを特徴とするものである。   According to a sixth aspect of the present invention, in the ink jet head according to the second aspect, the plate forming the communication hole is thicker in the stacking direction than the plate forming the pressure chamber. It is.

請求項1に記載の発明によれば、連通孔の中心軸線と略直角な当該連通孔の断面積は、圧力室の一端に向かいかつ圧力室でのインク流れ方向に沿っても順次大きくなっているから、圧力室の一端の断面が、連通孔の中心軸線方向の深さをそれと略直角方向の幅よりも小さくした扁平に形成され、気泡がその扁平部分に入りにくい大きさに成長しても、パージ処理による圧力により、気泡を圧力室でのインク流れ方向に沿って順次変形させ、インクとともに外部へ排出することが容易となり、インクの吐出不良を防止することができる。   According to the first aspect of the present invention, the cross-sectional area of the communication hole substantially perpendicular to the central axis of the communication hole gradually increases toward one end of the pressure chamber and along the ink flow direction in the pressure chamber. Therefore, the cross section of one end of the pressure chamber is formed into a flat shape in which the depth in the central axis direction of the communication hole is smaller than the width in a direction substantially perpendicular to it, and the bubble grows to a size that makes it difficult to enter the flat portion. However, it is easy to cause the bubbles to be sequentially deformed along the direction of ink flow in the pressure chamber by the pressure of the purge process, and to be discharged together with the ink, thereby preventing ink ejection failure.

請求項2に記載の発明によれば、キャビティユニットは、それぞれにインク流通路が形成された複数のプレートが積層されているから、複雑で微細な形状のインク流通路を内部に有するキャビティユニットを容易に且つ薄型に構成することができる。   According to the second aspect of the present invention, since the cavity unit is formed by laminating a plurality of plates each having an ink flow path formed therein, the cavity unit having a complicated and finely shaped ink flow path therein. It can be easily and thinly configured.

請求項3に記載の発明によれば、連通孔の圧力室の一端に開口する端部に形成された溝状の凹部の一部を、圧力室を形成するプレートで覆っているから、連通孔の端部に扁平な空間が形成される。従って、連通孔から扁平形状の圧力室へインクが流れる際に、連通孔の端部における前記扁平な空間を経て流れ込むから、連通孔から圧力室へ急激に扁平性が高まることがなく、インク中の気泡が圧力室に流れ込み易くなる。   According to the third aspect of the present invention, a part of the groove-shaped recess formed at the end opening at one end of the pressure chamber of the communication hole is covered with the plate forming the pressure chamber. A flat space is formed at the end of each. Therefore, when ink flows from the communication hole to the flat pressure chamber, it flows through the flat space at the end of the communication hole, so that the flatness does not rapidly increase from the communication hole to the pressure chamber. Bubbles easily flow into the pressure chamber.

請求項4に記載の発明によれば、連通孔のインク流れ方向の中途に縮径部を設けているから、連通孔では、縮径部から圧力室に向かっては断面積が広がる形状が形成される。連通孔におけるインクの流れる方向の中途、すなわち連通孔が形成されるプレートの厚み方向の中途に縮径部を形成するために、連通孔を形成するプレートの表裏両面から同時にウエットエッチング加工する方法を採用すると、縮径部から連通孔の端部に至る連通孔の内面がなだらかに形成されるので、連通孔から圧力室への気泡の流入し易さが促進される。   According to the fourth aspect of the present invention, since the reduced diameter portion is provided midway in the ink flow direction of the communication hole, the communication hole has a shape in which the cross-sectional area increases from the reduced diameter portion toward the pressure chamber. Is done. In order to form a reduced diameter portion in the middle of the direction of ink flow in the communication hole, that is, in the middle of the thickness direction of the plate in which the communication hole is formed, a method of simultaneously performing wet etching from both the front and back surfaces of the plate forming the communication hole If it is adopted, the inner surface of the communication hole from the reduced diameter portion to the end of the communication hole is gently formed, so that the ease of inflow of bubbles from the communication hole to the pressure chamber is promoted.

請求項5に記載の発明によれば、圧力室の一端における断面が、その縦横比が0.4以下となる扁平性の高いものであり、アクチュエータの動作による圧力室の容積変化率を大きくすることができる。さらに請求項1から4のいずれかに記載したように連通孔を形成することで、連通孔から圧力室にかけて急激に扁平性が高くなること抑制し、パージ処理による圧力により、気泡を圧力室でのインク流れ方向に沿っても順次変形させることができ、気泡の排出性が高められる。   According to the fifth aspect of the present invention, the cross section at one end of the pressure chamber has a high flatness with an aspect ratio of 0.4 or less, and the volume change rate of the pressure chamber due to the operation of the actuator is increased. be able to. Furthermore, by forming the communication hole as described in any one of claims 1 to 4, it is possible to suppress a sudden increase in flatness from the communication hole to the pressure chamber. The ink can be sequentially deformed along the ink flow direction, and the bubble discharge performance is improved.

請求項6に記載の発明によれば、アクチュエータの動作による圧力室の容積変化率を大きくするため、圧力室を形成するプレートは薄くなり、また圧力室は開口面積が大きいため、圧力室を形成するプレートは剛性が低くなりがちであるが、連通孔を形成するプレートを圧力室を形成するプレートよりも積層方向に厚くすることにより、積層方向全体としての剛性を高めることが可能となる。   According to the sixth aspect of the present invention, in order to increase the volume change rate of the pressure chamber due to the operation of the actuator, the plate forming the pressure chamber becomes thin, and the pressure chamber has a large opening area, so the pressure chamber is formed. However, the rigidity of the entire stacking direction can be increased by making the plate forming the communication hole thicker in the stacking direction than the plate forming the pressure chamber.

以下に、本発明の第1実施形態を、図1〜図5を用いて説明する。   Below, 1st Embodiment of this invention is described using FIGS.

図1は、本発明の実施形態によるインクジェットヘッド1におけるキャビティユニット20、圧電アクチュエータ21、及びフレキシブルフラットケーブル22の斜視図であり、複数枚のプレートからなるキャビティユニット20にプレート型の圧電アクチュエータ21が接合され、このプレート型の圧電アクチュエータ21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22が重ね接合されている。そして、キャビティユニット20の下面側に開口されたノズル23から、下向きにインクが吐出するものとする(図3参照)。   FIG. 1 is a perspective view of a cavity unit 20, a piezoelectric actuator 21, and a flexible flat cable 22 in an inkjet head 1 according to an embodiment of the present invention. A plate-type piezoelectric actuator 21 is provided on a cavity unit 20 composed of a plurality of plates. A flexible flat cable 22 for connection to an external device is overlapped and bonded to the upper surface of the plate-type piezoelectric actuator 21. Then, it is assumed that ink is ejected downward from the nozzle 23 opened on the lower surface side of the cavity unit 20 (see FIG. 3).

前記キャビティユニット20は、図2に示すように、ノズルプレート30、スペーサプレート31、2枚のマニホールドプレート33a、33b、サプライプレート34、ベースプレート35、及びキャビティプレート36の合計7枚の薄い板をそれぞれ接着剤にて重ね接合した構造となっている。   As shown in FIG. 2, the cavity unit 20 includes a total of seven thin plates including a nozzle plate 30, a spacer plate 31, two manifold plates 33a and 33b, a supply plate 34, a base plate 35, and a cavity plate 36. It has a structure in which it is overlapped with an adhesive.

実施形態では、各プレート30〜36は40〜150μm程度の厚さを有し、ノズルプレート30はポリイミド等の合成樹脂製で、その他のプレート31〜36は42%ニッケル合金鋼板製である。前記ノズルプレート30には、微小径(20μm程度)のインク吐出用のノズル23が微小間隔で多数個穿設されている。このノズル23は、当該ノズルプレート30における長辺方向(X方向)と平行な2列に配列されている。   In the embodiment, each of the plates 30 to 36 has a thickness of about 40 to 150 μm, the nozzle plate 30 is made of a synthetic resin such as polyimide, and the other plates 31 to 36 are made of 42% nickel alloy steel plate. The nozzle plate 30 is provided with a large number of ink discharge nozzles 23 having a minute diameter (about 20 μm) at minute intervals. The nozzles 23 are arranged in two rows parallel to the long side direction (X direction) of the nozzle plate 30.

また、前記キャビティプレート36には、図2に示すように、複数の圧力室24がキャビティプレート36の長辺(前記X方向)と平行な2列に配列されている。実施形態では、前記各圧力室24は、図3及び図4に示すように、平面視細長形状でその長手方向がキャビティプレート36の短辺方向(Y方向)に沿うようにキャビティプレート36の板厚を貫通して穿設されている。各圧力室24の長手方向の一端24aには連通孔28が接続され、この一端24aは連通孔28及び接続流路29を介して共通インク室25と連通している。各圧力室24の長手方向の他端24bは、ベースプレート35、サプライプレート34と2枚のマニホールドプレート33a、33b、及びスペーサプレート31に穿設されている貫通路26を介して、ノズルプレート30における前記各ノズル23に連通している。   In the cavity plate 36, as shown in FIG. 2, a plurality of pressure chambers 24 are arranged in two rows parallel to the long side of the cavity plate 36 (the X direction). In the embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, each of the pressure chambers 24 is an elongated shape in plan view, and the longitudinal direction of the pressure chamber 24 is along the short side direction (Y direction) of the cavity plate 36. Drilled through the thickness. A communication hole 28 is connected to one longitudinal end 24 a of each pressure chamber 24, and the one end 24 a communicates with the common ink chamber 25 through the communication hole 28 and the connection flow path 29. The other end 24 b in the longitudinal direction of each pressure chamber 24 is connected to the base plate 35, the supply plate 34, the two manifold plates 33 a and 33 b, and the through-passage 26 formed in the spacer plate 31. The nozzles 23 communicate with the nozzles 23.

圧力室24は、図4に示すように、幅寸法W、深さ寸法Dを有しているが、前述したようにキャビティプレート36の板厚を貫通して形成されているので、圧力室24の深さ寸法Dは、キャビティプレート36の厚み寸法T1と同じである。圧力室24のインクの流れに直角な断面積は、前記幅寸法W、深さ寸法Dで決定される(図4及び図5(a)参照)。圧力室24は、インクに大きな吐出圧力を与えるためにはアクチュエータの動作に伴う断面積の変化率を大きくする必要があり、W>Dの関係に設定され、具体的には、幅寸法Wは、ほぼ250μm〜300μm、深さ寸法Dは、ほぼ40μm〜60μmである。そのため圧力室24の断面はインクの流れに略直角な方向に長い扁平形状に形成されており、詳細には、縦横比(D/W)が0.4以下(好ましくはほぼ0.2)の扁平性の高い形状になっている。   As shown in FIG. 4, the pressure chamber 24 has a width dimension W and a depth dimension D. As described above, the pressure chamber 24 is formed through the thickness of the cavity plate 36. The depth dimension D of the cavity plate 36 is the same as the thickness dimension T 1 of the cavity plate 36. The cross-sectional area perpendicular to the ink flow in the pressure chamber 24 is determined by the width dimension W and the depth dimension D (see FIGS. 4 and 5A). The pressure chamber 24 needs to have a large change rate of the cross-sectional area accompanying the operation of the actuator in order to give a large discharge pressure to the ink, and is set to a relationship of W> D. Specifically, the width dimension W is , Approximately 250 μm to 300 μm, and the depth dimension D is approximately 40 μm to 60 μm. Therefore, the cross section of the pressure chamber 24 is formed in a flat shape that is long in a direction substantially perpendicular to the flow of ink. Specifically, the aspect ratio (D / W) is 0.4 or less (preferably approximately 0.2). It has a highly flat shape.

キャビティプレート36の下面に隣接するベースプレート35には、各圧力室24の一端24aに接続する連通孔28が圧力室24毎にそれぞれ穿設されており、連通孔28では、アクチュエータ21に向かうようにインクが流れる(図2及び図3参照)。ベースプレート35は、キャビティユニット全体に剛性を与えるために、キャビティプレート36よりも厚いプレート(厚み寸法T2)であることが好ましいが、その厚さT2よりも小さい直径の連通孔28を穿設することは困難である。この第1実施形態では、連通孔28は、その中心軸線Oと略直角な断面積が、圧力室24の一端24aに向かいかつ圧力室24でのインク流れ方向に沿って順次大きくなっており、断面積の相違する2つの連通孔28a、28bを組み合わせて構成されている。連通孔28a、28bの断面積は、圧力室に近い側(出口側)の連通孔28aが、遠い側(入口側)の連通孔28bの1.5倍以上になっている。   In the base plate 35 adjacent to the lower surface of the cavity plate 36, a communication hole 28 connected to one end 24 a of each pressure chamber 24 is formed for each pressure chamber 24, and the communication hole 28 faces the actuator 21. Ink flows (see FIGS. 2 and 3). The base plate 35 is preferably a plate (thickness dimension T2) thicker than the cavity plate 36 in order to give rigidity to the entire cavity unit, but the communication hole 28 having a diameter smaller than the thickness T2 is formed. It is difficult. In the first embodiment, the communication hole 28 has a cross-sectional area that is substantially perpendicular to the central axis O and gradually increases toward the one end 24 a of the pressure chamber 24 and along the ink flow direction in the pressure chamber 24. The two communication holes 28a and 28b having different cross-sectional areas are combined. The cross-sectional area of the communication holes 28a and 28b is 1.5 times or more that the communication hole 28a on the side close to the pressure chamber (exit side) is larger than the communication hole 28b on the far side (inlet side).

詳細には、図4及び図5(b)に示すように、平面視長孔形状で圧力室24の幅寸法Wよりも狭い溝状の凹部として形成された連通孔28aと、平面視円形状の連通孔28bとを備え、連通孔28bが中心軸線O上を中心に配置され、連通孔28aは、連通孔28bに積層方向に重ねられ且つ中心軸線Oに対して圧力室24の他端24b側に延びるように配置されている。これにより、図5(a)に示すように、連通孔28から圧力室24にかけて、段階的に扁平性が高まるようにするとともに、インクが略直角に流れの向きを変える際に、緩やかに曲がるようにしている。なお、下側の連通孔28bは、その深さ寸法をベースプレート35の板厚の半分程度に設定することで、内径が広がらずに加工することができる。   Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5B, a communication hole 28a formed as a groove-like recess having a long hole shape in plan view and narrower than the width dimension W of the pressure chamber 24, and a circular shape in plan view. The communication hole 28b is disposed around the central axis O, and the communication hole 28a is overlapped with the communication hole 28b in the stacking direction and the other end 24b of the pressure chamber 24 with respect to the central axis O. It is arranged to extend to the side. As a result, as shown in FIG. 5 (a), the flatness gradually increases from the communication hole 28 to the pressure chamber 24, and the ink bends gently when the flow direction is changed substantially at a right angle. I am doing so. The lower communication hole 28b can be processed without increasing its inner diameter by setting the depth dimension to about half the plate thickness of the base plate 35.

ベースプレート35の下面に隣接するサプライプレート34には、共通インク室25から前記各圧力室24へインクを供給するための接続流路29が設けられる。そして各接続流路29には、共通インク室25からインクが入る入口孔と、連通孔28と対向して開口する出口孔と、入口孔と出口孔との間にあって、接続流路29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とが備えられている。接続流路29の一端は共通インク室25に、他端は連通孔28を介して圧力室24にそれぞれ連通している。この絞り部は、ノズル23からインクを吐出させるために、圧力室24が吐出圧力を受けたときに、共通インク室25側へのインクの後退を防止し、効率よくインクをノズル23側に前進させるために設けたものである。なお、図2、図3、及び図4に示すような絞り部を有する接続流路29に代えて下側の連通孔28bで所定の流路抵抗が得られるならば、連通孔28のみで構成してもよい。   The supply plate 34 adjacent to the lower surface of the base plate 35 is provided with a connection channel 29 for supplying ink from the common ink chamber 25 to the pressure chambers 24. Each connection channel 29 includes an inlet hole into which ink enters from the common ink chamber 25, an outlet hole that opens to face the communication hole 28, and an inlet hole and an outlet hole. And a throttle portion formed with a reduced cross-sectional area so as to have the largest flow path resistance. One end of the connection channel 29 communicates with the common ink chamber 25, and the other end communicates with the pressure chamber 24 through the communication hole 28. In order to discharge ink from the nozzle 23, the throttle portion prevents the ink from moving backward toward the common ink chamber 25 when the pressure chamber 24 receives discharge pressure, and efficiently advances the ink toward the nozzle 23. It is provided to make it happen. If a predetermined flow path resistance can be obtained by the lower communication hole 28b instead of the connection flow path 29 having the throttle portion as shown in FIGS. 2, 3, and 4, it is constituted only by the communication hole 28. May be.

2枚のマニホールドプレート33a,33bには、その長辺方向(X方向)に沿って長い2つの共通インク室25が前記ノズル23の各列に沿って延びるように板厚を貫通して形成されている。すなわち、図2及び図3に示すように、2枚のマニホールドプレート33a、33bを積層し、かつその上面をサプライプレート34にて覆い、下面をスペーサプレート31にて覆うことにより、合計2つの共通インク室(マニホールド室)25が形成される。各共通インク室25は、各プレートの積層方向から平面視したときに、前記圧力室24の一部と重なって圧力室24の列方向(ノズル23の列方向)に沿って長く延びている。   The two manifold plates 33a and 33b are formed with two common ink chambers 25 extending through the plate thickness so as to extend along each row of the nozzles 23 along the long side direction (X direction). ing. That is, as shown in FIGS. 2 and 3, two manifold plates 33a and 33b are stacked, and the upper surface thereof is covered with the supply plate 34, and the lower surface is covered with the spacer plate 31, so that a total of two common plates are used. An ink chamber (manifold chamber) 25 is formed. Each common ink chamber 25 overlaps with a part of the pressure chamber 24 and extends in the row direction of the pressure chambers 24 (row direction of the nozzles 23) when viewed in plan from the stacking direction of the plates.

また、図2に示すように、キャビティプレート36、ベースプレート35、及びサプライプレート34の一方の短辺側の端部には、上下の位置を対応させて、それぞれ2つのインク供給口40が穿設されている。インク供給源からのインクが、これらインク供給口40から共通インク室25の一端部に供給されるようになっている。また、インク供給口40には、フィルタ体40aが接着剤等で貼着されている。   In addition, as shown in FIG. 2, two ink supply ports 40 are formed in the end portions on one short side of the cavity plate 36, the base plate 35, and the supply plate 34 so as to correspond to the upper and lower positions. Has been. Ink from the ink supply source is supplied from the ink supply port 40 to one end of the common ink chamber 25. In addition, a filter body 40a is attached to the ink supply port 40 with an adhesive or the like.

キャビティユニット20におけるインク流通路では、インクは、インク供給口40から共通インク室25に供給された後、図3に示すように、サプライプレート34の接続流路29及びベースプレート35の連通孔28を経由して各圧力室24に分配供給される。そして、インクは各圧力室24内から前記貫通路26を通って、その圧力室24に対応するノズル23に至るという構成になっている。   In the ink flow path in the cavity unit 20, after ink is supplied from the ink supply port 40 to the common ink chamber 25, as shown in FIG. 3, the ink flows through the connection flow path 29 of the supply plate 34 and the communication hole 28 of the base plate 35. The pressure is distributed and supplied to each pressure chamber 24. Then, the ink passes through the through passage 26 from each pressure chamber 24 and reaches the nozzle 23 corresponding to the pressure chamber 24.

一方、前記圧電アクチュエータ21には、特開平4−341853号公報等に開示された公知のものと同様に、全ての圧力室24にわたる大きさを有する扁平形状で且つその扁平な方向と直交する方向に積層される複数のセラミックス層と、この複数のセラミックス層の扁平な方向の面上に配置される複数の電極層とが備えられている。ここでは、セラミックス粉末、バインダ、溶剤を混合したものを1枚の厚さが30μm程度になるように扁平に成形した圧電セラミックス素材のシート(グリーンシート)の複数枚のうち適数枚のシート面に導電性ペーストで電極層を印刷法等によって形成し、その複数枚のグリーンシートを積層して焼成することで、圧電アクチュエータ21を形成している。これにより、各グリーンシートは、焼結体のセラミックス層となる。   On the other hand, the piezoelectric actuator 21 has a flat shape having a size extending over all the pressure chambers 24 and a direction perpendicular to the flat direction, similar to the known one disclosed in JP-A-4-341853. And a plurality of electrode layers disposed on the flat surface of the plurality of ceramic layers. Here, an appropriate number of sheet surfaces among a plurality of piezoelectric ceramic material sheets (green sheets) formed by mixing ceramic powder, binder and solvent into a flat shape so that the thickness of each sheet is about 30 μm. The piezoelectric actuator 21 is formed by forming an electrode layer with a conductive paste on the substrate by a printing method or the like, and laminating and firing the plurality of green sheets. Thereby, each green sheet becomes a ceramic layer of a sintered body.

電極層としては、圧力室24毎に形成される個別電極の電極層と、複数の圧力室24に跨って形成されるコモン電極の電極層とがセラミックス層の積層方向に対をなす駆動用電極の層と、最上面に配置されフレキシブルフラットケーブル22と電気的に接続される表面電極46の層とが設けられている(図1参照)。このように電極層が設けられた圧電アクチュエータ21では、公知のように個別電極とコモン電極との間に高電圧を印加することで、両電極に挟まれたセラミックス層の部分が分極され、活性部として形成される。   As the electrode layer, an electrode layer for each electrode formed for each pressure chamber 24 and an electrode layer for a common electrode formed across the plurality of pressure chambers 24 make a pair in the stacking direction of the ceramic layers. And a layer of a surface electrode 46 disposed on the uppermost surface and electrically connected to the flexible flat cable 22 (see FIG. 1). In the piezoelectric actuator 21 provided with the electrode layer in this manner, as is well known, by applying a high voltage between the individual electrode and the common electrode, the portion of the ceramic layer sandwiched between the two electrodes is polarized and activated. Formed as part.

このように形成された圧電アクチュエータ21は、個別電極を圧力室24に対応させて各圧力室24を覆ってキャビティプレート36上に固着される。個別電極とコモン電極との間に駆動電圧を選択的に印加することで、両電極に挟まれたセラミックス層の部分が変形して、圧力室24に容積変化を生じさせる。その結果、圧力室内のインクに吐出圧力を与え、インクをノズル23から吐出させる。   The piezoelectric actuator 21 thus formed is fixed on the cavity plate 36 so as to cover the pressure chambers 24 with the individual electrodes corresponding to the pressure chambers 24. By selectively applying a drive voltage between the individual electrode and the common electrode, a portion of the ceramic layer sandwiched between the two electrodes is deformed to cause a volume change in the pressure chamber 24. As a result, a discharge pressure is applied to the ink in the pressure chamber, and the ink is discharged from the nozzle 23.

このように構成されたインクジェットヘッド1では、前述のように圧力室24に流れ込むインクは、連通孔28を上昇して圧電アクチュエータ21に当たって略直角に向きを変え、圧力室24の一端24aから圧力室24の他端24bに向けて流れる。このとき、連通孔28における圧力室24側に開口する端部の断面積が、これより上流側の連通孔の断面積よりも大きく、この断面積が大きくなるに際して、圧力室24における下流側に向けて大きく広がっているから、図5(a)に示すように、連通孔28から圧力室24に向けてインクが曲がるコーナー部分の内回り側の角が削られた状態となっている。そのため、インクが圧力室24に略直角に向きを変えて入り込むときに、緩やかにカーブしながら曲がることに加えて、連通孔28から圧力室24へ急激に扁平性が高まるのではなく段階的に高まるため、パージ処理による圧力により、気泡を圧力室でのインク流れ方向に沿って順次変形させ、圧力室24に容易に流入させることができる。つまり、比較的小さいパージ処理の圧力で短時間に気泡を排出することができるのである。   In the ink jet head 1 configured as described above, the ink flowing into the pressure chamber 24 ascends the communication hole 28, hits the piezoelectric actuator 21, and changes its direction at a substantially right angle. It flows toward the other end 24b of 24. At this time, the cross-sectional area of the end portion that opens to the pressure chamber 24 side in the communication hole 28 is larger than the cross-sectional area of the communication hole on the upstream side of the communication hole 28. As shown in FIG. 5A, the corner on the inner side of the corner portion where the ink bends from the communication hole 28 toward the pressure chamber 24 is cut as shown in FIG. For this reason, when the ink enters the pressure chamber 24 at a substantially right angle, it bends while gently curving, and the flatness from the communication hole 28 to the pressure chamber 24 does not suddenly increase, but stepwise. Therefore, bubbles can be deformed sequentially along the direction of ink flow in the pressure chamber and easily flow into the pressure chamber 24 by the pressure of the purge process. That is, bubbles can be discharged in a short time with a relatively small pressure of the purge process.

上記実施形態では、インクジェットヘッドを、ノズル23が下に向くように水平に配置し、連通孔28から鉛直上方に気泡が浮上する場合について説明したが、ノズル23が横向きあるいは上向きになるようにインクジェットヘッドを配置した場合でも、パージ処理によってインクが加圧されると、同様にインクや気泡は流れるので、同じ効果が得られる。   In the above-described embodiment, the case where the inkjet head is arranged horizontally so that the nozzle 23 faces downward and bubbles rise vertically upward from the communication hole 28 has been described. However, the inkjet head is oriented so that the nozzle 23 faces sideways or upward. Even when the head is arranged, if the ink is pressurized by the purge process, the ink and bubbles flow in the same manner, so the same effect can be obtained.

第1実施形態のように、キャビティユニット20のプレートが金属製の場合には、インク流通路を構成するための凹所や貫通穴等は、ウエットエッチング法で加工されることが多い。ウエットエッチング法では、エッチングがプレートの板厚方向と同じ速度でプレートの面方向にも進行するから、板厚よりも小さい内径の凹所や貫通穴等の加工は極めて困難である。そのため、キャビティユニット20全体の剛性を高めるために、連通孔28が形成されているベースプレート35の板厚T2を厚くすると、連通孔28の直径L(図10(c)参照)も大きくならざるを得ない。一方、圧力室24を有するキャビティティプレート36は、アクチュエータの動作に伴う圧力室24の断面積の変化率を大きくするために板厚T1が薄くなり、圧力室24でのインクの流れに直角な断面は、扁平な形状となる。「発明が解決しようとする課題」の項で説明したように、連通孔28内で深さDよりも大きく成長した気泡は、パージ処理の圧力によっても圧力室24の扁平な形状に沿うように変形しにくいので、パージ処理に用いるポンプが大型化し、排出するインク量も多くなる。第1実施形態では、連通孔28に大きな気泡が停滞していても、パージ処理を行うことで、簡単に、即ち短時間で排出できるので、気泡とともに排出されるインク量を抑制でき、インクの無駄な消費を防止できる。さらに、パージ処理に用いるポンプの圧力も低減できるため、ポンプの能力を低くして部品コストの削減も可能となる。   When the plate of the cavity unit 20 is made of metal as in the first embodiment, the recesses and through holes for forming the ink flow path are often processed by a wet etching method. In the wet etching method, since etching proceeds in the plate surface direction at the same speed as the plate thickness direction, it is extremely difficult to process a recess or a through hole having an inner diameter smaller than the plate thickness. Therefore, in order to increase the rigidity of the cavity unit 20 as a whole, if the plate thickness T2 of the base plate 35 in which the communication hole 28 is formed is increased, the diameter L (see FIG. 10C) of the communication hole 28 must be increased. I don't get it. On the other hand, in the cavity plate 36 having the pressure chamber 24, the plate thickness T1 is reduced in order to increase the change rate of the cross-sectional area of the pressure chamber 24 due to the operation of the actuator, and is perpendicular to the ink flow in the pressure chamber 24. The cross section has a flat shape. As described in the section “Problems to be Solved by the Invention”, the bubbles that grow larger than the depth D in the communication hole 28 follow the flat shape of the pressure chamber 24 even by the pressure of the purge process. Since it is difficult to deform, the pump used for the purge process becomes larger and the amount of ink to be discharged increases. In the first embodiment, even if large bubbles are stagnating in the communication hole 28, the purge process can be performed easily, that is, in a short time. Unnecessary consumption can be prevented. Furthermore, since the pressure of the pump used for the purging process can be reduced, the pump capacity can be lowered and the cost of parts can be reduced.

上記実施形態では、アクチュエータとして圧電式のものを例示したが、圧電式に限定するものではなく、静電気など他の駆動方式のものにも適用することができる。   In the above embodiment, the actuator is exemplified as a piezoelectric type, but is not limited to the piezoelectric type, and can be applied to other driving methods such as static electricity.

本発明の連通孔28は、上記第1実施形態だけでなく、様々な形態に応用させることができる。以下に、他の実施形態について図面を用いて説明する。第1実施形態と同じ構成には同一符号を付して詳細な説明を省略する。   The communication hole 28 of the present invention can be applied not only to the first embodiment but also to various forms. Other embodiments will be described below with reference to the drawings. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

第2実施形態の連通孔28は、図6(a)及び図6(b)に示すように、第1実施形態と同様にベースプレート35に連通孔28を、平面視長孔形状の連通孔28aと平面視円形状の連通孔28bとを積層方向に連通させて形成した形態であるが、圧力室24が形成されたキャビティプレート36で、連通孔28aの開口の一部を覆うようにしている。これにより、第1実施形態と同様に、連通孔28から圧力室24にかけてインクが緩やかにカーブして向きを変えるとともに、圧力室24に向かっての急激な扁平率の変化を防いでいる。   As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the communication hole 28 of the second embodiment includes a communication hole 28 in the base plate 35 as in the first embodiment, and a communication hole 28a having a long hole shape in plan view. And a communication hole 28b having a circular shape in plan view are formed so as to communicate with each other in the stacking direction. The cavity plate 36 in which the pressure chamber 24 is formed covers a part of the opening of the communication hole 28a. . As a result, as in the first embodiment, the ink gently curves from the communication hole 28 to the pressure chamber 24 and changes its direction, and a sudden change in flatness toward the pressure chamber 24 is prevented.

第3実施形態の連通孔28は、図7(a)及び図7(b)に示すように、第2実施形態の連通孔28の一部を変形した形態であって、連通孔28aの形状が、積層方向からの平面視において、インクの流れの下流側の幅寸法が上流側の幅寸法よりも細くなるテーパ形状の長孔に形成されている。これにより、インクが連通孔28aを通る際に、その流速が下流側に向かって高められ、気泡の圧力室24への流入を促進させることができる。   As shown in FIGS. 7A and 7B, the communication hole 28 of the third embodiment is a form obtained by modifying a part of the communication hole 28 of the second embodiment, and the shape of the communication hole 28a. However, in the plan view from the stacking direction, it is formed in a tapered long hole in which the width dimension on the downstream side of the ink flow is smaller than the width dimension on the upstream side. Thereby, when the ink passes through the communication hole 28a, the flow velocity is increased toward the downstream side, and the inflow of the bubbles into the pressure chamber 24 can be promoted.

第4実施形態の連通孔28は、図8(a)及び図8(b)に示すように、連通孔28が形成されるベースプレート35の表裏面から、それぞれ孔部(連通孔28aと連通孔28bになる孔部)をウエットエッチングで加工し、ベースプレート35の厚さ方向の中途にて、両方の孔部が繋がるようにして連通孔28を形成している。金属プレートにウエットエッチングで孔部を加工すると、孔部はその底面に向かって緩やかに縮径された形状となるので、連通孔28におけるインクの流れる方向の中途には内径が細く窄まった縮径部が容易に形成できる。また、連通孔28aの中心軸線は、連通孔28bの中心軸線に対して、あらかじめ圧力室24でのインクの流れの下流側にずらして加工が行われている。従って、連通孔28を流れるインクは、連通孔28bから連通孔28aを経て圧力室24に流れ込むときに緩やかに屈曲することができ、気泡の排出を促進できる。   As shown in FIGS. 8A and 8B, the communication holes 28 according to the fourth embodiment are respectively provided with holes (communication holes 28a and communication holes) from the front and back surfaces of the base plate 35 on which the communication holes 28 are formed. The hole 28b) is processed by wet etching, and the communication hole 28 is formed in the middle of the thickness direction of the base plate 35 so that both holes are connected. When the hole is processed in the metal plate by wet etching, the hole is gradually reduced in diameter toward the bottom surface thereof, so that the inner diameter narrows in the middle of the ink flow direction in the communication hole 28. The diameter portion can be easily formed. Further, the center axis of the communication hole 28a is shifted in advance to the downstream side of the ink flow in the pressure chamber 24 with respect to the center axis of the communication hole 28b. Therefore, the ink flowing through the communication hole 28 can be gently bent when flowing into the pressure chamber 24 from the communication hole 28b through the communication hole 28a, and the discharge of bubbles can be promoted.

第5実施形態の連通孔28は、図9(a)及び図9(b)に示すように、平面視長孔形状を有する連通孔28aの内壁面のうちの圧力室24の他端24b側の面が、連通孔28bと繋がる底面から圧力室24に対して開口する端部(端面)に向かって拡径するテーパ形状に形成されている。つまり、連通孔28から圧力室24へ向け連続的に扁平率を変化させ、これにより、気泡を変形しやすくし排出を促進できる。   As shown in FIGS. 9A and 9B, the communication hole 28 of the fifth embodiment is on the side of the other end 24b of the pressure chamber 24 on the inner wall surface of the communication hole 28a having a long hole shape in plan view. This surface is formed in a tapered shape whose diameter increases from a bottom surface connected to the communication hole 28b toward an end portion (end surface) that opens to the pressure chamber 24. That is, the flattening rate is continuously changed from the communication hole 28 toward the pressure chamber 24, whereby the bubbles can be easily deformed and discharged.

さらに、図9(b)に示すように、圧力室24の一端24aの幅を、その下流側の圧力室の部分の幅Wよりも小さく、連通孔28の開口端の大きさに近い寸法にするようにしてもよい。このようにすることにより、連通孔28から圧力室24の一端24aへ流れるインクに比較的速い流れを形成し、気泡をより効果的に下流側へ押し流すことができる。この圧力室24の一端24aの形状は、前述の他の実施形態にも適用できる。   Further, as shown in FIG. 9B, the width of the one end 24a of the pressure chamber 24 is smaller than the width W of the pressure chamber portion on the downstream side, and is close to the size of the opening end of the communication hole 28. You may make it do. By doing so, a relatively fast flow can be formed in the ink flowing from the communication hole 28 to the one end 24a of the pressure chamber 24, and the bubbles can be pushed more effectively to the downstream side. The shape of the one end 24a of the pressure chamber 24 can be applied to the other embodiments described above.

各実施形態においては、連通孔28の上下の孔28a,28bを一枚のプレートに形成したが、上下の孔28a,28bをそれぞれ別々のプレートに形成して積層するようにしてもよい。   In each embodiment, the upper and lower holes 28a and 28b of the communication hole 28 are formed on one plate, but the upper and lower holes 28a and 28b may be formed on different plates and stacked.

本発明は、上記実施形態に限定するものではなく、これらを変形したり組み合わせたりした形態が可能であることは言うまでもない。   It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and forms in which these are modified or combined are possible.

本発明の実施形態のインクジェットヘッドの斜視図である。1 is a perspective view of an inkjet head according to an embodiment of the present invention. インクジェットヘッドの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of an inkjet head. 図1のIII −III 線矢視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 1. キャビティユニットの要部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the principal part of a cavity unit. (a)は第1実施形態の連通孔を示す縦断面図、(b)は圧力室側から見た連通孔の平面図、(c)は圧力室の一端の断面を示す模式図、(d)は連通孔の圧力室に開口する端部の断面を示す模式図である。(A) is a longitudinal sectional view showing the communication hole of the first embodiment, (b) is a plan view of the communication hole viewed from the pressure chamber side, (c) is a schematic diagram showing a cross section of one end of the pressure chamber, (d) ) Is a schematic view showing a cross section of an end portion opened to the pressure chamber of the communication hole. (a)は第2実施形態の連通孔を示す縦断面図、(b)は圧力室側から見た連通孔の平面図である。(A) is a longitudinal cross-sectional view which shows the communicating hole of 2nd Embodiment, (b) is a top view of the communicating hole seen from the pressure chamber side. (a)は第3実施形態の連通孔を示す縦断面図、(b)は圧力室側から見た連通孔の平面図である。(A) is a longitudinal cross-sectional view which shows the communicating hole of 3rd Embodiment, (b) is a top view of the communicating hole seen from the pressure chamber side. (a)は第4実施形態の連通孔を示す縦断面図、(b)は圧力室側から見た連通孔の平面図である。(A) is a longitudinal cross-sectional view which shows the communicating hole of 4th Embodiment, (b) is a top view of the communicating hole seen from the pressure chamber side. (a)は第5実施形態の連通孔を示す縦断面図、(b)は圧力室側から見た(A) is the longitudinal cross-sectional view which shows the communicating hole of 5th Embodiment, (b) was seen from the pressure chamber side. (a)(b)及び(c)は従来のキャビティユニットのインクの流れを示す模式図である。(A) (b) And (c) is a schematic diagram which shows the flow of the ink of the conventional cavity unit.

符号の説明Explanation of symbols

1 インクジェットヘッド
20 キャビティユニット
21 圧電アクチュエータ
22 フレキシブルフラットケーブル
23 ノズル
24 圧力室
24a 一端部
24b 他端部
25 共通インク室
26 貫通路
28(28a、28b) 連通孔
28d 端部
29 接続流路
30 ノズルプレート
35 ベースプレート
36 キャビティプレート

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet head 20 Cavity unit 21 Piezoelectric actuator 22 Flexible flat cable 23 Nozzle 24 Pressure chamber 24a One end part 24b Other end part 25 Common ink chamber 26 Through passage 28 (28a, 28b) Communication hole 28d End part 29 Connection flow path 30 Nozzle plate 35 Base plate 36 Cavity plate

Claims (6)

インクを吐出する複数のノズル毎に対応して設けられた圧力室と、複数の圧力室にインクを分配するための共通インク室と、この共通インク室と前記圧力室とを接続する連通孔とが形成されているキャビティユニットと、前記圧力室に充填されたインクに吐出圧力を与えるアクチュエータとを備え、
前記圧力室は前記連通孔と接続する一端から前記ノズルと接続する他端へ向けインクを流すように形成され、且つ前記連通孔は前記圧力室の一端に対してその圧力室でのインクの流れ方向と略直角方向に開口形成されて、前記連通孔を経たインクが前記圧力室の一端にて流れる方向を略直角に屈曲させるように構成されているインクジェットヘッドであって、
前記圧力室におけるインクの流れに略直角な断面のうち、前記圧力室の一端の断面は、前記連通孔の中心軸線方向の深さがそれと略直角方向の幅よりも小さい扁平に形成され、
前記連通孔の前記中心軸線と略直角な断面積は、前記圧力室の一端に向かい且つその圧力室でのインク流れ方向に順次大きくなっていることを特徴とするインクジェットヘッド。
A pressure chamber provided corresponding to each of a plurality of nozzles for discharging ink, a common ink chamber for distributing ink to the plurality of pressure chambers, and a communication hole connecting the common ink chamber and the pressure chamber A cavity unit, and an actuator that applies discharge pressure to the ink filled in the pressure chamber,
The pressure chamber is formed so that ink flows from one end connected to the communication hole to the other end connected to the nozzle, and the communication hole flows the ink in the pressure chamber with respect to one end of the pressure chamber. An ink jet head configured to bend substantially perpendicularly to a direction in which the ink flowing through the communication hole flows at one end of the pressure chamber, the opening being formed in a direction substantially perpendicular to the direction;
Of the cross section substantially perpendicular to the ink flow in the pressure chamber, the cross section of one end of the pressure chamber is formed in a flat shape in which the depth in the central axis direction of the communication hole is smaller than the width in a direction substantially perpendicular thereto.
The inkjet head according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the communication hole substantially perpendicular to the central axis is sequentially increased toward one end of the pressure chamber and in an ink flow direction in the pressure chamber.
前記キャビティユニットは、前記圧力室を形成するプレート、前記連通孔を形成するプレート、前記共通インク室を形成するプレートを積層して形成され、前記アクチュエータは、前記圧力室を形成するプレートに、前記連通孔を形成するプレートとは反対側に積層されていることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッド。   The cavity unit is formed by stacking a plate that forms the pressure chamber, a plate that forms the communication hole, and a plate that forms the common ink chamber, and the actuator is formed on the plate that forms the pressure chamber. 2. The ink jet head according to claim 1, wherein the ink jet head is laminated on a side opposite to a plate forming the communication hole. 前記連通孔は、前記圧力室の一端に開口する端部に、前記圧力室でのインク流れ方向に延び、前記圧力室の幅よりも狭い溝状の凹部を有し、その凹部の一部は前記圧力室を形成するプレートで覆われ、その凹部の残りの部分で、前記圧力室の一端と接続し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ヘッド。   The communication hole has a groove-like recess extending at an end opening at one end of the pressure chamber in the ink flow direction in the pressure chamber and narrower than the width of the pressure chamber, and a part of the recess is The inkjet head according to claim 1, wherein the inkjet head is covered with a plate forming the pressure chamber, and is connected to one end of the pressure chamber at a remaining portion of the concave portion. 前記連通孔には、インクの流れる方向の中途に、縮径部が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ヘッド。   The inkjet head according to claim 1, wherein a diameter-reduced portion is formed in the communication hole in the middle of the ink flow direction. 前記圧力室の一端における断面の縦横比は0.4以下であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to any one of claims 1 to 4, wherein an aspect ratio of a cross section at one end of the pressure chamber is 0.4 or less. 前記連通孔を形成するプレートは、前記圧力室を形成するプレートよりも前記積層方向において厚いことを特徴とする請求項2に記載のインクジェットヘッド。
The inkjet head according to claim 2, wherein the plate forming the communication hole is thicker in the stacking direction than the plate forming the pressure chamber.
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