JP2009160731A - Inkjet head - Google Patents

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JP2009160731A
JP2009160731A JP2007338959A JP2007338959A JP2009160731A JP 2009160731 A JP2009160731 A JP 2009160731A JP 2007338959 A JP2007338959 A JP 2007338959A JP 2007338959 A JP2007338959 A JP 2007338959A JP 2009160731 A JP2009160731 A JP 2009160731A
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temperature
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Masahito Kato
政仁 加藤
Manabu Hibi
学 日比
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Brother Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate adjustment of an ink channel to suitably deform according to a temperature change. <P>SOLUTION: An ink is refilled from a sub-manifold flow channel 105a to a nozzle 108 side via an aperture 112. A diaphragm 151 which defines an inner wall surface of the aperture 112 is formed. A branch flow channel 141a is opposed to the aperture 112 holding the diaphragm 151 between. A pump which changes a pressure of the air in the branch flow channel 141a is equipped. The pump is controlled so as to change the pressure in the branch flow channel 141a on the basis of an ink temperature in the ink flow channel. Accordingly, the diaphragm 151 can be deformed to make a flow channel resistance of the aperture 112 large when the ink temperature is high, and to make the flow channel resistance of the aperture 112 small when the ink temperature is low. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクを吐出するインクジェットヘッドに関する。   The present invention relates to an inkjet head that ejects ink.

インクを吐出する吐出口と、その吐出口にインクを供給するインク流路とが形成されたインクジェットヘッドにおいて、インクの吐出特性がインクの温度によって変化することがある。例えば、インク温度が高くなるとインク粘度が低下し、インクが流れやすくなる。また、インク温度が低くなるとインク粘度が上昇し、インクが流れにくくなるからである。   In an inkjet head in which an ejection port that ejects ink and an ink flow path that supplies ink to the ejection port are formed, the ejection characteristics of the ink may change depending on the temperature of the ink. For example, when the ink temperature increases, the ink viscosity decreases and the ink easily flows. Further, when the ink temperature is lowered, the ink viscosity is increased and the ink is difficult to flow.

特許文献1は、インク温度に応じてインク流路を変形させることによって、インクの吐出特性を調整するものである。特許文献1においては、線膨張係数の小さい金属板と線膨張係数の大きい樹脂材料との2層構造によって流路の壁部が構成されている。インクの温度が変化すると、線膨張係数の違いにより壁部が変形し、流路断面積が変化する。特許文献1は、これによって、インクの吐出特性を調整している。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 adjusts ink ejection characteristics by deforming an ink flow path according to ink temperature. In Patent Document 1, the wall portion of the flow path is constituted by a two-layer structure of a metal plate having a small linear expansion coefficient and a resin material having a large linear expansion coefficient. When the ink temperature changes, the wall portion is deformed due to the difference in linear expansion coefficient, and the flow path cross-sectional area changes. Patent Document 1 adjusts the ink ejection characteristics in this way.

特開2006−306066号公報JP 2006-306066 A

ところで、インク吐出後にインク流路において吐出口側へとインクを再充填する能力がインク温度に応じて変化することがある。例えば、インク温度が高くなるとインクが流れやすくため、インクが再充填されやすくなる一方で、インク温度が低くなるとインクが流れにくくなるため、インクが再充填されにくくなる。インクの吐出特性の変化は、このようなインクを再充填する能力が変化することによって発生する場合がある。   By the way, the ability to refill ink into the ejection port side in the ink flow path after ink ejection may change depending on the ink temperature. For example, since the ink easily flows when the ink temperature becomes high, the ink is easily refilled. On the other hand, when the ink temperature becomes low, the ink does not easily flow, so the ink is difficult to be refilled. A change in ink ejection characteristics may occur due to a change in the ability to refill such ink.

例えば、インク温度が高いときにちょうどよい量のインクが再充填されるようにインク流路を設計すると、インク温度が低いときに再充填されるインク量が不足する。これによって、吐出口から吐出されるインクの量が不足するおそれがある。一方で、インク温度が低いときにちょうどよい量のインクが再充填されるようにインク流路を設計すると、インク温度が高いときに再充填されるインク量が過剰になる。これによって、吐出口から吐出されるインクの量が過剰になるおそれがある。   For example, if the ink flow path is designed so that the right amount of ink is refilled when the ink temperature is high, the amount of ink refilled when the ink temperature is low is insufficient. As a result, the amount of ink ejected from the ejection port may be insufficient. On the other hand, if the ink flow path is designed so that the right amount of ink is refilled when the ink temperature is low, the amount of ink refilled when the ink temperature is high becomes excessive. As a result, the amount of ink ejected from the ejection port may become excessive.

そこで、特許文献1を採用することによって、インクを再充填する能力が温度に応じて変化しないようにインク流路を変形させることも考えられる。しかし、特許文献1は、壁部自体の熱膨張を利用してインク流路を変形させている。この場合、インクの温度変化によってどのように壁部が変形するかは、壁部の材料、形状、壁部の支持方法等によって決定される。このため、温度変化に応じて適切に壁部が変形するように調整しにくい。   Thus, by adopting Patent Document 1, it is conceivable to deform the ink flow path so that the ability to refill ink does not change according to temperature. However, in Patent Document 1, the ink flow path is deformed using the thermal expansion of the wall itself. In this case, how the wall portion is deformed by the temperature change of the ink is determined by the material and shape of the wall portion, the method of supporting the wall portion, and the like. For this reason, it is difficult to adjust so that the wall portion is appropriately deformed according to the temperature change.

本発明の目的は、温度変化に応じてインク流路を適切に変形させるように調整しやすいインクジェットヘッドを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an ink jet head that can be easily adjusted to appropriately deform an ink flow path in accordance with a temperature change.

本発明のインクジェットヘッドは、インクを吐出する吐出口と、前記吐出口にインクを供給するインク流路と、前記吐出口からインクを噴射させる噴射エネルギーを前記インク流路内のインクに供給する噴射アクチュエータと、前記噴射エネルギーが供給される位置より前記インク流路に沿って前記吐出口から離隔した位置にある前記インク流路の内壁面を画定する壁部と、前記インク流路内のインクの温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出結果が示す温度が高いほど前記インク流路の流れ方向に直交する断面積が小さくなるように前記壁部を変形させる流路変形手段とを備えている。   The inkjet head of the present invention includes an ejection port for ejecting ink, an ink channel for supplying ink to the ejection port, and an ejection for ejecting ink for ejecting ink from the ejection port to the ink in the ink channel. An actuator, a wall portion defining an inner wall surface of the ink flow path at a position separated from the ejection port along the ink flow path from a position where the ejection energy is supplied, and an ink in the ink flow path A temperature sensor that detects the temperature; and a flow path deforming unit that deforms the wall portion so that a cross-sectional area perpendicular to the flow direction of the ink flow path decreases as the temperature indicated by the detection result of the temperature sensor increases. ing.

本発明のインクジェットヘッドによると、インク流路内のインクの温度を温度センサで検出し、インクの温度に応じてインク流路の壁部を変形させる。そして、インクの温度が高いほどインク流路の断面積を小さくする。したがって、インク温度が高くインク粘度が低いときにはインクが流れやすくなる一方で、インク流路の断面積が小さくなるため吐出口へとインクが流れにくくなる。また、インク温度が低くインク粘度が高いときにはインクが流れにくくなる一方で、インク流路の断面積が大きくなるためインクが流れやすくなる。このように、インク流路において噴射エネルギーが付与される箇所へインクを再充填する性能を、温度変化に応じて適切に調整することができる。また、インクの温度の検出結果に基づいて壁部を変形させるように構成されているので、壁部を変形させる構成を決定すれば、後は検出結果に応じた壁部の変形量をどうするかの問題となる。このため、本発明は、壁部の材料、形状、壁部の支持方法等によって変形量を調整する場合と比べて、温度変化に応じて壁部を適切に変形させるように調整しやすい。   According to the ink jet head of the present invention, the temperature of the ink in the ink flow path is detected by the temperature sensor, and the wall portion of the ink flow path is deformed according to the temperature of the ink. The cross-sectional area of the ink flow path is reduced as the ink temperature increases. Accordingly, when the ink temperature is high and the ink viscosity is low, the ink easily flows, while the cross-sectional area of the ink flow path is small, so that it is difficult for the ink to flow to the ejection port. In addition, when the ink temperature is low and the ink viscosity is high, it becomes difficult for the ink to flow. On the other hand, since the cross-sectional area of the ink flow path becomes large, the ink easily flows. As described above, the performance of refilling the ink to the portion where the ejection energy is applied in the ink flow path can be appropriately adjusted according to the temperature change. In addition, since the wall portion is deformed based on the detection result of the ink temperature, if the configuration for deforming the wall portion is determined, how to change the deformation amount of the wall portion according to the detection result thereafter. It becomes a problem. For this reason, this invention is easy to adjust so that a wall part may be deform | transformed appropriately according to a temperature change compared with the case where a deformation | transformation amount is adjusted with the material of a wall part, a shape, the support method of a wall part, etc.

また、本発明においては、前記流路変形手段が、内壁面の一部が前記壁部に画定されており前記壁部を挟んで前記インク流路と対向した流体室と、前記壁部が変形するように前記流体室内の圧力を変化させる圧力変化手段とを有しており、前記温度センサの検出結果が示す温度が高いほど前記流体室内の圧力が大きくなるように前記圧力変化手段を制御する圧力制御手段をさらに備えていることが好ましい。これによると、壁部に接する流体室内の圧力を変化させて壁部を変形させているので、例えばポンプなどを利用することによって、簡易な構成で流路変形手段が実現する。   In the present invention, the flow path deforming means may be configured such that a part of the inner wall surface is defined by the wall portion, the fluid chamber facing the ink flow path across the wall portion, and the wall portion is deformed. Pressure changing means for changing the pressure in the fluid chamber so as to control the pressure changing means so that the pressure in the fluid chamber increases as the temperature indicated by the detection result of the temperature sensor increases. It is preferable that pressure control means is further provided. According to this, since the wall portion is deformed by changing the pressure in the fluid chamber in contact with the wall portion, the flow path deforming means can be realized with a simple configuration by using, for example, a pump.

また、本発明においては、前記流体室に気体が充填されていてもよい。これによると、流体室内の気体の圧力を変化させることでインク流路を変形させることができる。   In the present invention, the fluid chamber may be filled with a gas. According to this, the ink flow path can be deformed by changing the pressure of the gas in the fluid chamber.

また、本発明においては、前記壁部が強磁性を有する材料からなり、前記流路変形手段が、前記壁部を変形させるような磁界を発生させる電磁石と、前記電磁石に電流を供給する電流供給手段とを有しており、前記温度センサの検出結果が示す温度が高いほど前記インク流路の流れ方向に直交する断面積が小さくなるように、前記電流供給手段が前記電磁石に供給する電流を制御する電流制御手段をさらに備えていてもよい。これによると、壁部の変形に電磁石を使用しているので、電磁石に供給する電流を調整することで簡易に壁部の変形量を調整することができる。なお、電流供給手段の制御内容には、電磁石に供給する電流量を変更することが含まれる。そして、電流量の変更には、電磁石に電流を供給するのを停止したり、電流の供給を停止した状態から電流の供給を開始したりすることも含まれる。   In the present invention, the wall portion is made of a ferromagnetic material, and the flow path deforming means generates an electromagnetic field that deforms the wall portion, and a current supply that supplies current to the electromagnet. A current supplied from the current supply means to the electromagnet so that a cross-sectional area perpendicular to the flow direction of the ink flow path decreases as the temperature indicated by the detection result of the temperature sensor increases. You may further provide the current control means to control. According to this, since the electromagnet is used for the deformation of the wall portion, the deformation amount of the wall portion can be easily adjusted by adjusting the current supplied to the electromagnet. Note that the control content of the current supply means includes changing the amount of current supplied to the electromagnet. The change in the amount of current includes stopping the supply of current to the electromagnet, or starting the supply of current from the state where the supply of current is stopped.

また、本発明においては、前記電磁石に電流が供給されていない状態において前記壁部が前記インク流路内に向かう方向とは逆方向に凸に撓んでおり、前記電磁石に電流が供給されると前記壁部が前記インク流路内に向かって凸に撓むような磁界が発生することが好ましい。これによると、磁界が発生していない場合にも壁部が撓んでいるため、磁界を発生させて壁部を逆方向に撓ませた場合の壁部の変形量を大きくすることができる。   Further, in the present invention, when no current is supplied to the electromagnet, the wall portion is bent in a direction opposite to the direction toward the ink flow path, and current is supplied to the electromagnet. It is preferable that a magnetic field is generated such that the wall portion is bent in a convex manner toward the ink flow path. According to this, since the wall portion is bent even when the magnetic field is not generated, the deformation amount of the wall portion when the magnetic portion is generated and the wall portion is bent in the reverse direction can be increased.

また、本発明においては、前記噴射アクチュエータが、前記インク流路内のインクに圧力を印加することによって前記噴射エネルギーを供給するものであり、前記インク流路の一部が、前記噴射アクチュエータが前記インク流路内のインクに圧力を印加した際に発生した圧力波を反射させる絞り部であり、前記壁部が、前記絞り部の少なくとも一部の内壁面を画定していてもよい。これによると、インクの温度変化に応じて絞り部の断面積が変化するようになる。   In the present invention, the ejection actuator supplies the ejection energy by applying pressure to the ink in the ink flow path, and a part of the ink flow path includes the ejection actuator The throttle part may reflect a pressure wave generated when pressure is applied to the ink in the ink flow path, and the wall part may define at least a part of an inner wall surface of the throttle part. According to this, the cross-sectional area of the diaphragm portion changes according to the temperature change of the ink.

また、本発明においては、前記壁部が、薄膜状の部材からなることが好ましい。これによると、壁部を撓みやすくすることができる。   Moreover, in this invention, it is preferable that the said wall part consists of a thin film-like member. According to this, a wall part can be made easy to bend.

以下、本発明の好適な一実施の形態について図を参照しつつ説明する。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係るインクジェットプリンタの全体的な構成を示す概略側面図である。図1に示すように、インクジェットプリンタ101は、4つのインクジェットヘッド1を有するカラーインクジェットプリンタである。このインクジェットプリンタ101は、制御装置16を有しており、制御装置16はインクジェットプリンタ101の各部の動作を制御する。また、インクジェットプリンタ101には、図中左方に給紙部11が、図中右方に排紙部12がそれぞれ設置されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic side view showing the overall configuration of the ink jet printer according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the inkjet printer 101 is a color inkjet printer having four inkjet heads 1. The ink jet printer 101 has a control device 16, and the control device 16 controls the operation of each part of the ink jet printer 101. Further, the ink jet printer 101 is provided with a paper feed unit 11 on the left side in the drawing and a paper discharge unit 12 on the right side in the drawing.

インクジェットプリンタ101の内部には、給紙部11から排紙部12に向かって用紙Pが搬送される用紙搬送経路が形成されている。給紙部11のすぐ下流側には、用紙を狭持搬送する一対の送りローラ5a、5bが配置されている。一対の送りローラ5a、5bは、用紙Pを給紙部11から図中右方に送り出すためのものである。用紙搬送経路の中間部には、2つのベルトローラ6、7と、両ローラ6、7の間に架け渡されるように巻き回されたエンドレスの搬送ベルト8と、搬送ベルト8によって囲まれた領域内においてインクジェットヘッド1と対向する位置に配置されたプラテン15とを含むベルト搬送機構13が設けられている。プラテン15は、インクジェットヘッド1と対向する領域において搬送ベルト8が下方に撓まないように搬送ベルト8を支持するものである。ベルトローラ7と対向する位置には、ニップローラ4が配置されている。ニップローラ4は、給紙部11から送りローラ5a、5bによって送り出された用紙Pを搬送ベルト8の外周面8aに押さえ付けるものである。   Inside the ink jet printer 101, a paper transport path is formed through which the paper P is transported from the paper feed unit 11 toward the paper discharge unit 12. A pair of feed rollers 5a and 5b for nipping and conveying the paper are arranged immediately downstream of the paper supply unit 11. The pair of feed rollers 5a and 5b are for feeding the paper P from the paper feeding unit 11 to the right in the drawing. In an intermediate portion of the paper conveyance path, two belt rollers 6 and 7, an endless conveyance belt 8 wound around the rollers 6 and 7, and an area surrounded by the conveyance belt 8 A belt conveyance mechanism 13 including a platen 15 disposed in a position facing the inkjet head 1 is provided. The platen 15 supports the conveyance belt 8 so that the conveyance belt 8 does not bend downward in a region facing the inkjet head 1. A nip roller 4 is disposed at a position facing the belt roller 7. The nip roller 4 presses the sheet P fed from the sheet feeding unit 11 by the feed rollers 5 a and 5 b against the outer peripheral surface 8 a of the transport belt 8.

図示しない搬送モータがベルトローラ6を回転させることによって、搬送ベルト8が駆動される。これにより、搬送ベルト8が、ニップローラ4によって外周面8aに押さえ付けられた用紙Pを粘着保持しつつ排紙部12に向けて搬送する。なお、搬送ベルト8の表面には弱粘着性のシリコン樹脂層が形成されている。   The conveyor belt 8 is driven by a conveyor motor (not shown) rotating the belt roller 6. Thereby, the conveyance belt 8 conveys the paper P pressed against the outer peripheral surface 8 a by the nip roller 4 toward the paper discharge unit 12 while being adhesively held. A weak adhesive silicon resin layer is formed on the surface of the conveyor belt 8.

用紙搬送経路に沿って搬送ベルト8のすぐ下流側には、剥離機構14が設けられている。剥離機構14は、搬送ベルト8の外周面8aに粘着されている用紙Pを外周面8aから剥離して、図中左方の右方の排紙部12に向けて送るように構成されている。   A peeling mechanism 14 is provided immediately downstream of the conveying belt 8 along the sheet conveying path. The peeling mechanism 14 is configured to peel the paper P adhered to the outer peripheral surface 8a of the conveyor belt 8 from the outer peripheral surface 8a and send it to the right paper discharge unit 12 on the left side in the drawing. .

4つのインクジェットヘッド1は、4色のインク(マゼンタ、イエロー、シアン、ブラック)に対応して、搬送方向に沿って4つ並べて固定されている。つまり、このインクジェットプリンタ101は、ライン式プリンタである。4つのインクジェットヘッド1は、その下端にヘッド本体2をそれぞれ有している。ヘッド本体2は、搬送方向に直交した方向に長尺な細長い直方体形状となっている。また、ヘッド本体2の底面が外周面8aに対向するインク吐出面2aとなっている。搬送ベルト8によって搬送される用紙Pが4つのヘッド本体2のすぐ下方側を順に通過する際に、この用紙Pの上面すなわち印刷面に向けてインク吐出面2aから各色のインクが吐出されることで、用紙Pの印刷面に所望のカラー画像を形成できるようになっている。   The four inkjet heads 1 are fixed side by side along the transport direction corresponding to four color inks (magenta, yellow, cyan, and black). That is, the ink jet printer 101 is a line printer. Each of the four inkjet heads 1 has a head body 2 at the lower end thereof. The head main body 2 has an elongated rectangular parallelepiped shape that is long in a direction orthogonal to the transport direction. Further, the bottom surface of the head main body 2 is an ink ejection surface 2a that faces the outer peripheral surface 8a. When the paper P transported by the transport belt 8 sequentially passes immediately below the four head bodies 2, ink of each color is ejected from the ink ejection surface 2a toward the upper surface of the paper P, that is, the printing surface. Thus, a desired color image can be formed on the printing surface of the paper P.

以下、インクジェットヘッド1についてより詳細に説明する。図2は、インクジェットヘッド1の一部縦断面を含む側面図である。   Hereinafter, the inkjet head 1 will be described in more detail. FIG. 2 is a side view including a partial longitudinal section of the inkjet head 1.

インクジェットヘッド1は、ヘッド本体2にインクを供給するリザーバユニット3を有している。リザーバユニット3内にはインク流路3aが形成されている。リザーバユニット3の上面にはインク流路3aの開口3bが形成されており、リザーバユニット3の下面にはインク流路3aの開口3cが複数形成されている。開口3bはインクチューブ31と連通しており、開口3cはヘッド本体2内に形成された後述のマニホールド流路105と連通している。インクチューブ31はインクタンク(不図示)と連通しており、インク流路3a内にはこのインクタンクから、インクチューブ31及び開口3bを通じてインクが供給される。インク流路3a内に供給されたインクは、さらにヘッド本体2へと供給される。   The inkjet head 1 has a reservoir unit 3 that supplies ink to the head body 2. An ink flow path 3 a is formed in the reservoir unit 3. An opening 3b of the ink flow path 3a is formed on the upper surface of the reservoir unit 3, and a plurality of openings 3c of the ink flow path 3a are formed on the lower surface of the reservoir unit 3. The opening 3 b communicates with the ink tube 31, and the opening 3 c communicates with a manifold channel 105 (described later) formed in the head body 2. The ink tube 31 communicates with an ink tank (not shown), and ink is supplied from the ink tank to the ink flow path 3a through the ink tube 31 and the opening 3b. The ink supplied into the ink flow path 3 a is further supplied to the head body 2.

インク流路3a内には、温度センサ18が設置されている。温度センサ18は、インク流路3a内のインクの温度を検出し、検出結果を制御装置16へと送信する。制御装置16は、圧力制御部17(圧力制御手段)を有している。圧力制御部17は、温度センサ18からの検出結果に基づいて、ポンプ33の動作を制御する。なお、圧力制御部17の詳細な制御内容については後述する。   A temperature sensor 18 is installed in the ink flow path 3a. The temperature sensor 18 detects the temperature of the ink in the ink flow path 3 a and transmits the detection result to the control device 16. The control device 16 has a pressure control unit 17 (pressure control means). The pressure control unit 17 controls the operation of the pump 33 based on the detection result from the temperature sensor 18. The detailed control content of the pressure control unit 17 will be described later.

また、リザーバユニット3には、インク流路3aが形成されていない箇所に、空気流路3dが形成されている。リザーバユニット3の上面には空気流路3dの開口3eが、リザーバユニット3の下面には空気流路3dの開口3fがそれぞれ形成されている。開口3eにはエアチューブ32が連通しており、エアチューブ32にはポンプ33(圧力変化手段)が接続されている。開口3fは、ヘッド本体2内に形成された後述の空気流路141に連通している。ポンプ33は、エアチューブ32、空気流路3dを通じて、ヘッド本体2の空気流路141内の圧力を変化させる。ポンプ33として、シリンダポンプやチューブポンプ、ローラポンプなどの各種のポンプを用いることができる。   In the reservoir unit 3, an air channel 3d is formed at a location where the ink channel 3a is not formed. An opening 3e of the air flow path 3d is formed on the upper surface of the reservoir unit 3, and an opening 3f of the air flow path 3d is formed on the lower surface of the reservoir unit 3. An air tube 32 communicates with the opening 3 e, and a pump 33 (pressure changing means) is connected to the air tube 32. The opening 3f communicates with an air flow path 141 described later formed in the head body 2. The pump 33 changes the pressure in the air flow path 141 of the head body 2 through the air tube 32 and the air flow path 3d. As the pump 33, various pumps such as a cylinder pump, a tube pump, and a roller pump can be used.

次に、図3〜図5を参照しつつ、ヘッド本体2について説明する。図3は、ヘッド本体2の平面図である。図4は、図3の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。なお、図4では説明の都合上、アクチュエータユニット21の下方にあって破線で描くべき圧力室110、アパーチャ112及びノズル108を実線で描いている。図5は、図4に示すIV−IV線に沿った部分断面図である。   Next, the head body 2 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a plan view of the head body 2. FIG. 4 is an enlarged view of a region surrounded by a one-dot chain line in FIG. In FIG. 4, for convenience of explanation, the pressure chamber 110, the aperture 112, and the nozzle 108 that are to be drawn by broken lines below the actuator unit 21 are drawn by solid lines. FIG. 5 is a partial cross-sectional view taken along the line IV-IV shown in FIG.

図3に示すように、ヘッド本体2は、流路ユニット9とアクチュエータユニット21とを含んでいる。インクジェットヘッド1は、アクチュエータユニット21を駆動させる駆動信号を生成するドライバIC(不図示)をさらに有している。かかるドライバICからの信号は、信号線が配線されたフレキシブルプリントケーブルを通じてアクチュエータユニット21に供給される。なお、第1の実施形態に関する図面においてはフレキシブルプリントケーブルを図示していないが、第2の実施形態に関する図7においてフレキシブルプリントケーブル41として図示している。   As shown in FIG. 3, the head body 2 includes a flow path unit 9 and an actuator unit 21. The inkjet head 1 further includes a driver IC (not shown) that generates a drive signal for driving the actuator unit 21. A signal from the driver IC is supplied to the actuator unit 21 through a flexible printed cable on which signal lines are wired. Note that the flexible printed cable is not shown in the drawing related to the first embodiment, but is shown as the flexible printed cable 41 in FIG. 7 related to the second embodiment.

ヘッド本体2は、流路ユニット9、及び、流路ユニット9の上面9aに固定された4つのアクチュエータユニット21を含んでいる。図4に示すように、流路ユニット9には、圧力室110等を含むインク流路と、空気が充填される空気流路とが内部に形成されている。アクチュエータユニット21は、各圧力室110に対応した複数のアクチュエータを含んでおり、圧力室110内のインクに選択的に噴射エネルギーを付与する機能を有する。以下、流路ユニット9内に形成されたインク流路について説明する。   The head body 2 includes a flow path unit 9 and four actuator units 21 fixed to the upper surface 9 a of the flow path unit 9. As shown in FIG. 4, the flow path unit 9 includes an ink flow path including the pressure chamber 110 and the like, and an air flow path filled with air. The actuator unit 21 includes a plurality of actuators corresponding to the pressure chambers 110, and has a function of selectively applying ejection energy to the ink in the pressure chambers 110. Hereinafter, the ink flow path formed in the flow path unit 9 will be described.

流路ユニット9は、直方体形状となっている。流路ユニット9の上面9aには、リザーバユニット3側の開口3cに対応して、計10個のインク供給口105bが開口している。流路ユニット9の内部には、図3及び図4に示すように、インク供給口105bに連通するマニホールド流路105及びマニホールド流路105から分岐した複数の副マニホールド流路105aが形成されている。副マニホールド流路105aは、いずれもアクチュエータユニット21の下方において流路ユニット9の長手方向に平行に延びている。流路ユニット9の下面には、多数のノズル108の開口がマトリクス状に配置されたインク吐出面2aが形成されている。圧力室110も流路ユニット9におけるアクチュエータユニット21の固定面においてノズル108と同様マトリクス状に多数配列されている。   The flow path unit 9 has a rectangular parallelepiped shape. A total of ten ink supply ports 105 b are opened on the upper surface 9 a of the flow path unit 9 corresponding to the openings 3 c on the reservoir unit 3 side. As shown in FIGS. 3 and 4, a manifold channel 105 communicating with the ink supply port 105 b and a plurality of sub-manifold channels 105 a branched from the manifold channel 105 are formed inside the channel unit 9. . Each of the sub-manifold channels 105 a extends below the actuator unit 21 in parallel with the longitudinal direction of the channel unit 9. On the lower surface of the flow path unit 9, an ink ejection surface 2a in which the openings of a large number of nozzles 108 are arranged in a matrix is formed. A large number of pressure chambers 110 are also arranged in a matrix like the nozzles 108 on the fixed surface of the actuator unit 21 in the flow path unit 9.

本実施形態では、等間隔に流路ユニット9の長手方向に並ぶ圧力室110の列が、短手方向に互いに平行に16列配列されている。各圧力室列に含まれる圧力室110の数は、後述のアクチュエータユニット21の外形形状(台形形状)に対応して、その長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。ノズル108も、これと同様の配置がされている。   In the present embodiment, 16 rows of pressure chambers 110 arranged at equal intervals in the longitudinal direction of the flow path unit 9 are arranged in parallel to each other in the short direction. The number of pressure chambers 110 included in each pressure chamber row is arranged so as to gradually decrease from the long side toward the short side corresponding to the outer shape (trapezoidal shape) of the actuator unit 21 described later. Yes. The nozzle 108 is also arranged in the same manner.

また、流路ユニット9内には、副マニホールド流路105aから各圧力室110までのインク流路の一部を構成する複数のアパーチャ112が形成されている。アパーチャ112は、図4に示されるように、流路ユニット9の長手方向に平行に配列されたアパーチャ列121a〜121pを構成している。これらのうち、アパーチャ列121a〜121dは、平面視において副マニホールド流路105aが形成されている領域に互いに密集するように形成されている。また、アパーチャ列121e〜121h、アパーチャ列121i〜121l、アパーチャ列121m〜121pも、それぞれ平面視において副マニホールド流路105aが形成されている領域に密集するように形成されている。   A plurality of apertures 112 constituting a part of the ink flow path from the sub-manifold flow path 105 a to each pressure chamber 110 are formed in the flow path unit 9. As shown in FIG. 4, the aperture 112 constitutes aperture rows 121 a to 121 p arranged in parallel to the longitudinal direction of the flow path unit 9. Among these, the aperture rows 121a to 121d are formed so as to be close to each other in a region where the sub manifold channel 105a is formed in a plan view. The aperture rows 121e to 121h, the aperture rows 121i to 121l, and the aperture rows 121m to 121p are also formed so as to be densely packed in the region where the sub-manifold channel 105a is formed in plan view.

流路ユニット9は、図5(a)に示すように、上から順に、キャビティプレート122、ベースプレート123、アパーチャプレート124、サプライプレート125、マニホールドプレート126、127、128、カバープレート129、及び、ノズルプレート130、という9枚のステンレス鋼等の金属プレートから構成されている。これらプレート122〜130は、主走査方向に長尺な矩形状の平面形状を有する。   As shown in FIG. 5A, the flow path unit 9 includes a cavity plate 122, a base plate 123, an aperture plate 124, a supply plate 125, manifold plates 126, 127, 128, a cover plate 129, and a nozzle in order from the top. The plate 130 is composed of nine metal plates such as stainless steel. These plates 122 to 130 have a rectangular planar shape that is long in the main scanning direction.

キャビティプレート122には、インク供給口105bに対応する貫通孔、及び、圧力室110に対応する略菱形の貫通孔が多数形成されている。ベースプレート123には、各圧力室110について圧力室110とアパーチャ112との連絡孔及び圧力室110とノズル108との連絡孔が形成されていると共に、インク供給口105bとマニホールド流路105との連絡孔(図示せず)が形成されている。アパーチャプレート124には、各圧力室110についてアパーチャ112となる貫通孔及び圧力室110とノズル108との連絡孔が形成されていると共に、インク供給口105bとマニホールド流路105との連絡孔(図示せず)が形成されている。サプライプレート125には、各圧力室110についてアパーチャ112と副マニホールド流路105aとの連絡孔及び圧力室110とノズル108との連絡孔が形成されていると共に、インク供給口105bとマニホールド流路105との連絡孔(図示せず)が形成されている。マニホールドプレート126、127、128には、各圧力室110について圧力室110とノズル108との連絡孔、及び、積層時に互いに連結してマニホールド流路105及び副マニホールド流路105aとなる貫通孔が形成されている。カバープレート129には、各圧力室110について圧力室110とノズル108との連絡孔が形成されている。ノズルプレート130には、各圧力室110に対応するノズル108が形成されている。ノズルプレート130の下面には、ノズル108の開口108a(吐出口)が形成されている。   The cavity plate 122 is formed with a large number of through holes corresponding to the ink supply ports 105b and substantially rhombic through holes corresponding to the pressure chambers 110. In the base plate 123, a communication hole between the pressure chamber 110 and the aperture 112 and a communication hole between the pressure chamber 110 and the nozzle 108 are formed for each pressure chamber 110, and the communication between the ink supply port 105 b and the manifold channel 105 is formed. A hole (not shown) is formed. The aperture plate 124 is formed with a through hole serving as the aperture 112 for each pressure chamber 110 and a communication hole between the pressure chamber 110 and the nozzle 108, and a communication hole between the ink supply port 105 b and the manifold channel 105 (see FIG. (Not shown) is formed. In the supply plate 125, a communication hole between the aperture 112 and the sub manifold channel 105 a and a communication hole between the pressure chamber 110 and the nozzle 108 are formed for each pressure chamber 110, and the ink supply port 105 b and the manifold channel 105 are formed. A communication hole (not shown) is formed. In the manifold plates 126, 127, and 128, a communication hole between the pressure chamber 110 and the nozzle 108 for each pressure chamber 110, and a through-hole that is connected to each other at the time of stacking to form the manifold channel 105 and the sub-manifold channel 105a are formed. Has been. In the cover plate 129, a communication hole between the pressure chamber 110 and the nozzle 108 is formed for each pressure chamber 110. A nozzle 108 corresponding to each pressure chamber 110 is formed in the nozzle plate 130. On the lower surface of the nozzle plate 130, an opening 108a (discharge port) of the nozzle 108 is formed.

これらプレート122〜130を互いに位置合わせしつつ積層することによって、流路ユニット9内に、マニホールド流路105から副マニホールド流路105a、そして副マニホールド流路105aの出口からアパーチャ112及び圧力室110を経てノズル108に至る多数の個別インク流路132が形成される。このうち、アパーチャ112は、図5に示されているように、インクの流れ方向(個別インク流路132の延びる方向)に直交する方向に関する断面積が、個別インク流路132においてノズル108以外で最も小さい部分である。   By laminating these plates 122 to 130 in alignment with each other, the aperture 112 and the pressure chamber 110 are connected in the flow path unit 9 from the manifold flow path 105 to the sub manifold flow path 105a, and from the outlet of the sub manifold flow path 105a. A large number of individual ink flow paths 132 that reach the nozzle 108 are formed. Of these, the aperture 112 has a cross-sectional area in the direction perpendicular to the ink flow direction (the direction in which the individual ink flow path 132 extends) other than the nozzle 108 in the individual ink flow path 132, as shown in FIG. The smallest part.

次に、流路ユニット9におけるインクの流れについて説明する。リザーバユニットからインク供給口105bを介して流路ユニット9内に供給されたインクは、マニホールド流路105から副マニホールド流路105aに分岐される。副マニホールド流路105a内のインクは、各個別インク流路132に流れ込み、絞りとして機能するアパーチャ112及び圧力室110を介してノズル108に至る。   Next, the ink flow in the flow path unit 9 will be described. The ink supplied from the reservoir unit into the flow path unit 9 via the ink supply port 105b is branched from the manifold flow path 105 to the sub-manifold flow path 105a. The ink in the sub-manifold channel 105a flows into each individual ink channel 132 and reaches the nozzle 108 through the aperture 112 and the pressure chamber 110 functioning as a throttle.

アクチュエータユニット21について説明する。図3に示すように、4つのアクチュエータユニット21は、それぞれ台形の平面形状を有しており、インク供給口105bを避けるよう千鳥状に配置されている。さらに、各アクチュエータユニット21の平行対向辺は流路ユニット9の長手方向に沿っており、隣接するアクチュエータユニット21の斜辺同士は流路ユニット9の幅方向(副走査方向)に関して互いにオーバーラップしている。   The actuator unit 21 will be described. As shown in FIG. 3, each of the four actuator units 21 has a trapezoidal planar shape, and is arranged in a staggered manner so as to avoid the ink supply ports 105b. Furthermore, the parallel opposing sides of each actuator unit 21 are along the longitudinal direction of the flow path unit 9, and the oblique sides of the adjacent actuator units 21 overlap each other in the width direction (sub-scanning direction) of the flow path unit 9. Yes.

アクチュエータユニット21は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系のセラミックス材料からなる複数の圧電シートが積層された積層構造を有している。圧電シートは、いずれも複数の圧力室110に跨るサイズを有した連続平板である。最上層の圧電シート上面における圧力室110に対向する位置には、個別電極(不図示)が配置されている。また、最上層の圧電シートの下面にはシート全面に形成された共通電極(不図示)が配置されている。   The actuator unit 21 has a laminated structure in which a plurality of piezoelectric sheets made of a lead zirconate titanate (PZT) ceramic material having ferroelectricity are laminated. The piezoelectric sheet is a continuous flat plate having a size straddling a plurality of pressure chambers 110. An individual electrode (not shown) is arranged at a position facing the pressure chamber 110 on the upper surface of the uppermost piezoelectric sheet. A common electrode (not shown) formed on the entire surface of the uppermost piezoelectric sheet is disposed on the lower surface of the uppermost piezoelectric sheet.

共通電極はすべての圧力室110に対応する領域において等しくグランド電位が付与されている。一方、個別電極は、ドライバICからの駆動信号が選択的に入力されるようになっている。つまり、アクチュエータユニット21において、個別電極と圧力室110とで挟まれた部分が、個別のアクチュエータ(噴射アクチュエータ)として働き、圧力室110の数に対応した複数のアクチュエータが作り込まれている。   The common electrode is equally grounded in the region corresponding to all the pressure chambers 110. On the other hand, a drive signal from the driver IC is selectively input to the individual electrode. That is, in the actuator unit 21, a portion sandwiched between the individual electrodes and the pressure chambers 110 functions as individual actuators (injection actuators), and a plurality of actuators corresponding to the number of pressure chambers 110 are formed.

ここで、アクチュエータユニット21の駆動方法について述べる。圧電シートはその厚み方向に分極されており、個別電極が配置された部分が活性層として働く。この活性層は、個別電極を共通電極と異なる電位にして、圧電シートに対してその分極方向に電界を印加すると、圧電シートの電界印加部分が圧電効果により歪む。例えば、分極方向と電界の印加方向とが同じであれば、活性部は分極方向に直交する方向(平面方向)に縮む。つまり、アクチュエータユニット21は、最上層の圧電シートを活性部を含む層とし、その下方の圧電シートを非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプのアクチュエータである。圧電シートは圧力室110を区画するキャビティプレート122の上面に固定されているため、最上層の圧電シートにおける電界印加部分とその下方の圧電シートとの間で平面方向への歪みに差が生じると、圧電シート全体が圧力室110側へ凸になるように変形(ユニモルフ変形)する。これにより圧力室110内のインクに圧力が付与され、ノズル108からインク滴が吐出される。つまり、圧力室110は、個別インク流路132の中で、開口108aからインクを噴射させるための噴射エネルギーがアクチュエータユニット21からインクへと供給される領域に相当する。   Here, a driving method of the actuator unit 21 will be described. The piezoelectric sheet is polarized in the thickness direction, and the portion where the individual electrode is disposed functions as an active layer. In this active layer, when an electric field is applied to the piezoelectric sheet in the polarization direction with the individual electrode having a potential different from that of the common electrode, the electric field application portion of the piezoelectric sheet is distorted by the piezoelectric effect. For example, if the polarization direction is the same as the electric field application direction, the active portion contracts in a direction (plane direction) perpendicular to the polarization direction. That is, the actuator unit 21 is a so-called unimorph type actuator in which the uppermost piezoelectric sheet is a layer including an active portion and the lower piezoelectric sheet is an inactive layer. Since the piezoelectric sheet is fixed to the upper surface of the cavity plate 122 that defines the pressure chamber 110, a difference in distortion in the plane direction occurs between the electric field application portion of the uppermost piezoelectric sheet and the piezoelectric sheet below it. The entire piezoelectric sheet is deformed (unimorph deformation) so as to be convex toward the pressure chamber 110. As a result, pressure is applied to the ink in the pressure chamber 110 and ink droplets are ejected from the nozzle 108. That is, the pressure chamber 110 corresponds to a region in the individual ink flow path 132 where the ejection energy for ejecting ink from the opening 108a is supplied from the actuator unit 21 to the ink.

ここで、圧力室110と副マニホールド流路105aとの間にアパーチャ112が配置されていることによって個別インク流路132が絞られている。つまり、アパーチャ112は個別インク流路132の絞り部に相当する。したがって、圧力室110に圧力が付与された際に、個別インク流路132内のインクが副マニホールド流路105aへと逆流することなく、ノズル108に向かって流れやすくなっている。また、いわゆる引き打ち(fill before fire)方式によってインク滴が吐出される場合には、圧力室110内のインクに負圧が付与されることによって発生した圧力波がアパーチャ112において反射する。そして、その反射波が圧力室110に到達するタイミングに合わせて圧力室110内のインクに正圧が付与される。このように、アパーチャ112は圧力室110からの圧力波を反射させる機能も担っている。なお、ノズル108からインク滴が吐出された後は、副マニホールド流路105aから圧力室110へと、アパーチャ112を通じて、インクが再充填される。   Here, the individual ink flow path 132 is narrowed by arranging the aperture 112 between the pressure chamber 110 and the sub-manifold flow path 105a. That is, the aperture 112 corresponds to the throttle portion of the individual ink flow path 132. Therefore, when the pressure is applied to the pressure chamber 110, the ink in the individual ink flow path 132 can easily flow toward the nozzle 108 without flowing back to the sub manifold flow path 105a. Further, when ink droplets are ejected by a so-called fill before fire method, a pressure wave generated by applying a negative pressure to the ink in the pressure chamber 110 is reflected by the aperture 112. Then, a positive pressure is applied to the ink in the pressure chamber 110 in accordance with the timing at which the reflected wave reaches the pressure chamber 110. As described above, the aperture 112 also has a function of reflecting the pressure wave from the pressure chamber 110. Note that after ink droplets are ejected from the nozzle 108, the ink is refilled from the sub-manifold channel 105 a to the pressure chamber 110 through the aperture 112.

次に、流路ユニット9内に形成された空気流路について説明する。図3に一部示されているように、流路ユニット9内には空気流路141が形成されている。空気流路141には空気が充填されている。流路ユニット9の上面には、空気流路141の開口141bが形成されている。開口141bは、リザーバユニット3側の開口3fに連通している。空気流路141は、流路ユニット9内の図示しない領域において複数の分岐流路141a(流体室)に分岐している。図4には、分岐流路141aの一部が示されている。分岐流路141aは、流路ユニット9の長手方向に平行に延びており、隣り合う2本のアパーチャ列に平面視において重なるように配置されている。例えば、図4に示されているように、アパーチャ列121i及び121jには一本の分岐流路141aが重なっており、アパーチャ列121k及び121lにも別の分岐流路141aが重なっている。これらの分岐流路141a同士は、複数の連通流路141cによって連通している。なお、図4には、図を見やすくするため、その他の分岐流路141aを図示していないが、アパーチャ列121a〜121d、アパーチャ列121e〜121h、及び、アパーチャ列121m〜121pに対しても同様の位置関係で分岐流路141aが形成されている。   Next, the air flow path formed in the flow path unit 9 will be described. As partially shown in FIG. 3, an air flow path 141 is formed in the flow path unit 9. The air flow path 141 is filled with air. An opening 141 b of the air flow path 141 is formed on the upper surface of the flow path unit 9. The opening 141b communicates with the opening 3f on the reservoir unit 3 side. The air flow path 141 branches into a plurality of branch flow paths 141a (fluid chambers) in a region (not shown) in the flow path unit 9. FIG. 4 shows a part of the branch channel 141a. The branch flow path 141a extends in parallel to the longitudinal direction of the flow path unit 9, and is arranged so as to overlap two adjacent aperture rows in plan view. For example, as shown in FIG. 4, one branch channel 141a overlaps the aperture rows 121i and 121j, and another branch channel 141a overlaps the aperture rows 121k and 121l. These branch flow paths 141a communicate with each other through a plurality of communication flow paths 141c. In FIG. 4, other branch flow paths 141 a are not shown for the sake of clarity, but the same applies to the aperture rows 121 a to 121 d, the aperture rows 121 e to 121 h, and the aperture rows 121 m to 121 p. The branch flow path 141a is formed in the positional relationship.

分岐流路141aは、図5(a)に示すように、ベースプレート123の下面に開口するようにベースプレート123に形成されている。分岐流路141aとアパーチャ112との間には、ダイヤフラム151(壁部)が設置されている。ダイヤフラム151は、樹脂材料や金属材料等からなる薄膜状の部材であり、流路ユニット9を構成する他のプレートと比べて変形しやすいように構成されている。ダイヤフラム151は、平面視において分岐流路141aとアパーチャ112とが重なり合っている領域を含むような形状を有している。そして、ベースプレート123とアパーチャプレート124との間において、分岐流路141a内の空間とアパーチャ112内の空間とを完全に分離するように配置されている。これによって、ダイヤフラム151は、アパーチャ112の内壁面の一部を画定していると共に、分岐流路141aの内壁面の一部も画定している。また、分岐流路141aは、ダイヤフラム151を挟んでアパーチャ112に対向している。ダイヤフラム151の周縁は、ベースプレート123及びアパーチャプレート124のいずれか、又は両方に確実に接着されている。これによって、ダイヤフラム151が変形してもアパーチャ112から分岐流路141aへとインクが流出したり、分岐流路141aからアパーチャ112へと空気が流出したりすることがないように構成されている。   As shown in FIG. 5A, the branch channel 141 a is formed in the base plate 123 so as to open on the lower surface of the base plate 123. A diaphragm 151 (wall portion) is installed between the branch channel 141 a and the aperture 112. The diaphragm 151 is a thin film member made of a resin material, a metal material, or the like, and is configured to be easily deformed as compared with other plates constituting the flow path unit 9. The diaphragm 151 has a shape including a region where the branch flow channel 141a and the aperture 112 overlap in a plan view. In addition, the space in the branch flow path 141a and the space in the aperture 112 are disposed between the base plate 123 and the aperture plate 124 so as to be completely separated. Accordingly, the diaphragm 151 defines a part of the inner wall surface of the aperture 112 and also defines a part of the inner wall surface of the branch flow path 141a. Further, the branch flow path 141a faces the aperture 112 with the diaphragm 151 interposed therebetween. The peripheral edge of the diaphragm 151 is securely bonded to one or both of the base plate 123 and the aperture plate 124. As a result, even if the diaphragm 151 is deformed, the ink does not flow out from the aperture 112 to the branch flow path 141a or air does not flow out from the branch flow path 141a to the aperture 112.

ダイヤフラム151は、分岐流路141a内の圧力とアパーチャ112内の圧力との差に応じて変形するように構成されている。例えば、分岐流路141a内の圧力とアパーチャ112内の圧力とが等しい場合には、ダイヤフラム151は図5(a)のように水平に延びた状態を取っている。一方、分岐流路141a内の圧力がアパーチャ112内の圧力より大きくなると、図5(b)のようにアパーチャ112内に向かって凸に撓んだ状態を取る。したがって、図5(b)の状態においては、インクの流れ方向(個別インク流路132に沿った方向)に直交する方向に関してアパーチャ112の断面積が、図5(a)の状態より小さくなる。つまり、図5(b)の状態におけるアパーチャ112の流路抵抗は、図5(a)の状態におけるアパーチャ112の流路抵抗より大きくなる。   The diaphragm 151 is configured to be deformed in accordance with the difference between the pressure in the branch flow path 141a and the pressure in the aperture 112. For example, when the pressure in the branch flow path 141a is equal to the pressure in the aperture 112, the diaphragm 151 is in a horizontally extending state as shown in FIG. On the other hand, when the pressure in the branch flow path 141a becomes larger than the pressure in the aperture 112, the state is bent in a convex manner toward the inside of the aperture 112 as shown in FIG. Therefore, in the state of FIG. 5B, the cross-sectional area of the aperture 112 is smaller than the state of FIG. 5A in the direction orthogonal to the ink flow direction (the direction along the individual ink flow path 132). That is, the flow path resistance of the aperture 112 in the state of FIG. 5B is larger than the flow path resistance of the aperture 112 in the state of FIG.

ところで、上記のように、ノズル108からインクが吐出された後は、副マニホールド流路105aから圧力室110へと、アパーチャ112を通じてインクが再充填される。しかし、個別インク流路132を流れるインクの温度が変化すると、副マニホールド流路105aから圧力室110へとインクを再充填する能力に変化が生じるおそれがある。これは、インク温度が変化すると、これに応じてインクの粘度が変化するためである。つまり、インク温度が高くなるにつれてインク粘度が低下する。これによってインクが流れやすくなるため、副マニホールド流路105aから圧力室110へとインクが再充填されやすくなる。一方で、インク温度が低くなるにつれてインク粘度が上昇する。これによってインクが流れにくくなるため、副マニホールド流路105aから圧力室110へとインクが再充填されにくくなる。   By the way, as described above, after the ink is ejected from the nozzle 108, the ink is refilled through the aperture 112 from the sub manifold channel 105a to the pressure chamber 110. However, when the temperature of the ink flowing through the individual ink flow path 132 changes, the ability to refill ink from the sub-manifold flow path 105a to the pressure chamber 110 may change. This is because when the ink temperature changes, the viscosity of the ink changes accordingly. That is, the ink viscosity decreases as the ink temperature increases. As a result, the ink easily flows, so that the ink is easily refilled from the sub manifold channel 105a to the pressure chamber 110. On the other hand, the ink viscosity increases as the ink temperature decreases. This makes it difficult for the ink to flow, so that it is difficult to refill the ink from the sub-manifold flow path 105a to the pressure chamber 110.

また、インクを再充填する能力は、アパーチャ112の流路抵抗によっても変化する。流路抵抗が大きいとインクが流れにくくなり、流路抵抗が小さいとインクが流れやすくなるからである。そこで、例えば、アパーチャ112の流路抵抗がある一定の値になるようにアパーチャ112の形状や大きさを決定したとする。ここで、この流路抵抗の値は、インクがある温度になるときにちょうどよい量のインクが再充填されるように調整されているとする。この場合、インクが上記のある温度より高くなると、インク粘度が低下してインクが流れやすくなるため、再充填される量が過剰になってしまう。逆に、インクが上記のある温度より低くなると、インク粘度が上昇してインクが流れにくくなるため、再充填される量が不足してしまう。   In addition, the ability to refill ink changes depending on the flow path resistance of the aperture 112. This is because if the flow path resistance is large, it becomes difficult for ink to flow, and if the flow path resistance is small, ink tends to flow. Therefore, for example, it is assumed that the shape and size of the aperture 112 are determined so that the flow path resistance of the aperture 112 has a certain value. Here, it is assumed that the value of the flow path resistance is adjusted so that an appropriate amount of ink is refilled when the ink reaches a certain temperature. In this case, if the temperature of the ink becomes higher than the certain temperature, the ink viscosity decreases and the ink easily flows, so that the refill amount becomes excessive. On the other hand, when the ink becomes lower than the certain temperature, the ink viscosity increases and the ink does not flow easily, so that the refill amount is insufficient.

そこで、本実施形態においては、圧力制御部17が以下のようにポンプ33を制御する(図2参照)。圧力制御部17は、ポンプ33の制御量をインク温度の値と関連付けた制御データを保持している。そして、温度センサ18からの検出結果に基づいて、インク温度に対応するポンプ33の制御量を制御データから取得する。圧力制御部17は、取得した制御量に基づいてポンプ33を制御し、空気流路141内の圧力を変化させる。一方で、ポンプ33が空気流路141内の圧力を変化させると、分岐流路141a内の圧力も変化する。これによって、ダイヤフラム151が図5(b)のように変形するため、アパーチャ112が変形し、アパーチャ112の流路抵抗が変化する。つまり、本実施形態のポンプ33、及び、空気流路141は、アパーチャ112(インク流路)の断面積が変化するようにダイヤフラム151(壁部)を変形させる本発明の流路変形手段を構成している。   Therefore, in the present embodiment, the pressure control unit 17 controls the pump 33 as follows (see FIG. 2). The pressure control unit 17 holds control data in which the control amount of the pump 33 is associated with the ink temperature value. Based on the detection result from the temperature sensor 18, the control amount of the pump 33 corresponding to the ink temperature is acquired from the control data. The pressure control unit 17 controls the pump 33 based on the acquired control amount, and changes the pressure in the air flow path 141. On the other hand, when the pump 33 changes the pressure in the air flow path 141, the pressure in the branch flow path 141a also changes. As a result, the diaphragm 151 is deformed as shown in FIG. 5B, so that the aperture 112 is deformed and the flow path resistance of the aperture 112 changes. That is, the pump 33 and the air flow path 141 of the present embodiment constitute the flow path deforming means of the present invention that deforms the diaphragm 151 (wall portion) so that the cross-sectional area of the aperture 112 (ink flow path) changes. is doing.

ここで、上記の制御データは、インク温度が高くなればなるほどポンプ33によって空気流路141内の圧力が大きくなるように調整されている。つまり、インク温度が高いほど、分岐流路141a内の圧力によってダイヤフラム151が変形し、アパーチャ112の流路抵抗が大きくなるように調整されている。なお、アパーチャ112の流路抵抗は、副マニホールド流路105aから圧力室110へインクを再充填する能力がインク温度の変化に関わらず一定になるように変化することが好ましい。   Here, the control data is adjusted by the pump 33 so that the pressure in the air flow path 141 increases as the ink temperature increases. That is, as the ink temperature is higher, the diaphragm 151 is deformed by the pressure in the branch flow path 141a, and the flow path resistance of the aperture 112 is adjusted to be increased. The flow path resistance of the aperture 112 preferably changes so that the ability to refill ink from the sub-manifold flow path 105a to the pressure chamber 110 is constant regardless of the change in ink temperature.

したがって、インク温度が高くインク粘度が低いときには、インクが流れやすくなる一方で、アパーチャ112の流路抵抗が大きくなるように圧力制御部17がポンプ33を制御する。また、インク温度が低くインク粘度が高いときには、インクが流れにくくなる一方で、アパーチャ112の流路抵抗が小さくなるように圧力制御部17がポンプ33を制御する。このように、本実施形態によると、副マニホールド流路105aから圧力室110へインクを再充填する能力がインク温度に応じて変化しにくくなるような制御が実行される。   Therefore, when the ink temperature is high and the ink viscosity is low, the pressure control unit 17 controls the pump 33 so that the flow of the aperture 112 is increased while the ink easily flows. Further, when the ink temperature is low and the ink viscosity is high, the pressure control unit 17 controls the pump 33 so that the flow resistance of the aperture 112 becomes small while the ink hardly flows. Thus, according to the present embodiment, control is performed such that the ability to refill ink from the sub-manifold flow path 105a into the pressure chamber 110 is less likely to change according to the ink temperature.

[第2の実施形態]
以下、本発明の他の実施形態の一例である第2の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態において第1の実施形態と同様の構成については、その説明を適宜省略する。また、以下において第1の実施形態の説明の際に用いたものと同じ符号は、第1の実施形態の構成と同じ構成を示すものとする。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment which is an example of another embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted as appropriate. In addition, the same reference numerals as those used in the description of the first embodiment below indicate the same configurations as the configurations of the first embodiment.

第2の実施形態のインクジェットヘッド201は、図6に示すように、リザーバユニット203及びヘッド本体202を有している。リザーバユニット203には、リザーバユニット3と同様にインク流路3aが形成されているが、空気流路は設けられていない。また、インク流路3a内には温度センサ18が設けられており、その検出結果は制御部216へと送信される。インクジェットヘッド201は、電磁石233と電磁石233に電流を供給する電源部218(電流供給手段)とを有している。電磁石233は、ヘッド本体202の上面に設置されている。電源部218は、電磁石233に電流を流したり、電流を流すのを停止したりすることができる。また、電磁石233に流す電流量を調整することができる。制御部216は、電源部218が電磁石233に流す電流を制御する電流制御部217(電流制御手段)を有している。電流制御部217は、温度センサ18からの検出結果に基づいて電源部218から電磁石233への電流供給を制御する。   As shown in FIG. 6, the inkjet head 201 according to the second embodiment includes a reservoir unit 203 and a head main body 202. The reservoir unit 203 is formed with an ink flow path 3a as in the case of the reservoir unit 3, but is not provided with an air flow path. A temperature sensor 18 is provided in the ink flow path 3a, and the detection result is transmitted to the control unit 216. The inkjet head 201 includes an electromagnet 233 and a power supply unit 218 (current supply means) that supplies current to the electromagnet 233. The electromagnet 233 is installed on the upper surface of the head body 202. The power supply unit 218 can cause a current to flow through the electromagnet 233 or stop the current from flowing. In addition, the amount of current flowing through the electromagnet 233 can be adjusted. The control unit 216 includes a current control unit 217 (current control unit) that controls the current that the power supply unit 218 passes through the electromagnet 233. The current control unit 217 controls current supply from the power supply unit 218 to the electromagnet 233 based on the detection result from the temperature sensor 18.

図7は、電磁石233及びヘッド本体202の平面図である。インクジェットヘッド201は、4つの電磁石233を有している。電磁石233は、磁心233bと磁心233bの周囲に巻かれた巻き線233aとを有している。磁心233bは、上面及び下面が水平に沿った角柱の形状を有している。磁心233bの上面及び下面は、いずれもアクチュエータユニット21の平面形状と同じ形状を有している。電磁石233は、平面視においてアクチュエータユニット21とほぼ重なり合うように、ヘッド本体202の上方に設置されている。なお、アクチュエータユニット21の上面には、アクチュエータユニット21を駆動する駆動信号を供給するフレキシブルプリントケーブル41が接続されている。電磁石233は、フレキシブルプリントケーブル41のさらに上方に配置されている。巻き線233aに電流が流れると、磁心233bを鉛直方向に貫通するような磁界が発生する。   FIG. 7 is a plan view of the electromagnet 233 and the head main body 202. The ink jet head 201 has four electromagnets 233. The electromagnet 233 has a magnetic core 233b and a winding 233a wound around the magnetic core 233b. The magnetic core 233b has a prismatic shape whose upper and lower surfaces are horizontal. Both the upper surface and the lower surface of the magnetic core 233 b have the same shape as the planar shape of the actuator unit 21. The electromagnet 233 is installed above the head main body 202 so as to substantially overlap the actuator unit 21 in plan view. A flexible printed cable 41 that supplies a drive signal for driving the actuator unit 21 is connected to the upper surface of the actuator unit 21. The electromagnet 233 is disposed further above the flexible printed cable 41. When a current flows through the winding 233a, a magnetic field that penetrates the magnetic core 233b in the vertical direction is generated.

図8は、第1の実施形態の図5に対応する図である。第2の実施形態の流路ユニット209において、ベースプレート123には、第1の実施形態と同様に空気流路141及びその分岐流路141aが形成されている。ただし、第2の実施形態においては空気流路141がポンプ等に連通しておらず、大気へと開放されている。分岐流路141aとアパーチャ112との間には、ダイヤフラム251が設置されている。ダイヤフラム251の形状や大きさ、配置はダイヤフラム151と同様である。ただし、ダイヤフラム251は、強磁性を有する材料、例えば、400系SUSから形成されている。一方で、流路ユニット209において、キャビティプレート122やベースプレート123等のその他の部分は、強磁性を有さない材料、例えば、300系SUSから形成されている。   FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 5 of the first embodiment. In the flow path unit 209 of the second embodiment, an air flow path 141 and its branch flow path 141a are formed in the base plate 123 as in the first embodiment. However, in the second embodiment, the air flow path 141 does not communicate with a pump or the like and is open to the atmosphere. A diaphragm 251 is installed between the branch channel 141 a and the aperture 112. The shape, size, and arrangement of the diaphragm 251 are the same as those of the diaphragm 151. However, the diaphragm 251 is made of a ferromagnetic material, for example, 400 series SUS. On the other hand, in the flow path unit 209, other parts such as the cavity plate 122 and the base plate 123 are made of a material having no ferromagnetism, for example, 300 series SUS.

したがって、電磁石233に電流を流すことによって磁界が発生した場合、キャビティプレート122は磁化されないが、ダイヤフラム251は磁化されることとなる。これによって、ダイヤフラム251は上方の電磁石233へと引き寄せられ、その結果、図8(b)のように分岐流路141a内に向かって凸に撓んだ状態を取る。電磁石233から磁界が発生していない場合、ダイヤフラム251は、図8(a)のように水平に延びた状態を取る。   Therefore, when a magnetic field is generated by passing an electric current through the electromagnet 233, the cavity plate 122 is not magnetized, but the diaphragm 251 is magnetized. As a result, the diaphragm 251 is attracted to the upper electromagnet 233, and as a result, as shown in FIG. 8B, the diaphragm 251 is bent convexly into the branch flow path 141a. When no magnetic field is generated from the electromagnet 233, the diaphragm 251 takes a horizontally extending state as shown in FIG.

電流制御部217は、電磁石233に流す電流値をインク温度の値と関連付けた制御データを保持している。そして、温度センサ18からの検出結果に基づいて、インク温度に対応する電流値を制御データから取得する。電流制御部217は、電源部218を制御し、取得した電流値の電流を電磁石233に供給させる。これによって、ダイヤフラム251が図8(b)のように変形し、アパーチャ112が変形してアパーチャ112の流路抵抗が変化する。つまり、本実施形態の電源部218、及び、電磁石233は、アパーチャ112(インク流路)の断面積が変化するようにダイヤフラム251(壁部)を変形させる本発明の流路変形手段を構成している。   The current control unit 217 holds control data in which a current value flowing through the electromagnet 233 is associated with an ink temperature value. Based on the detection result from the temperature sensor 18, the current value corresponding to the ink temperature is acquired from the control data. The current control unit 217 controls the power supply unit 218 to supply the current having the acquired current value to the electromagnet 233. Accordingly, the diaphragm 251 is deformed as shown in FIG. 8B, the aperture 112 is deformed, and the flow path resistance of the aperture 112 is changed. That is, the power supply unit 218 and the electromagnet 233 of the present embodiment constitute the flow path deforming means of the present invention that deforms the diaphragm 251 (wall part) so that the cross-sectional area of the aperture 112 (ink flow path) changes. ing.

ここで、上記の制御データは、インク温度が低くなればなるほど電磁石233に流れる電流が大きくなるように調整されている。つまり、インク温度が低いほど、電磁石233からの磁界が強くなってダイヤフラム251が大きく変形し、アパーチャ112の流路抵抗が小さくなるように調整されている。なお、アパーチャ112の流路抵抗は、副マニホールド流路105aから圧力室110へインクを再充填する能力がインク温度が変化しても一定になるように変化することが好ましい。   Here, the control data is adjusted so that the current flowing through the electromagnet 233 increases as the ink temperature decreases. That is, the lower the ink temperature is, the stronger the magnetic field from the electromagnet 233 is, and the diaphragm 251 is greatly deformed, so that the flow path resistance of the aperture 112 is adjusted. The flow path resistance of the aperture 112 preferably changes so that the ability to refill ink from the sub-manifold flow path 105a to the pressure chamber 110 remains constant even if the ink temperature changes.

したがって、インク温度が高くインク粘度が低いときには、インクが流れやすくなる一方で、アパーチャ112の流路抵抗が大きくなるように電流制御部217が電磁石233に流れる電流を小さくしたり、電流供給を停止したりする。また、インク温度が低くインク粘度が高いときには、インクが流れにくくなる一方で、アパーチャ112の流路抵抗が小さくなるように電流制御部217が電磁石233に流れる電流を大きくしたり、停止していた電流供給を再開したりする。このように、第2の実施形態によると、第1の実施形態と同様に、副マニホールド流路105aから圧力室110へインクを再充填する能力がインク温度に応じて変化しにくくなるような制御が実行される。   Therefore, when the ink temperature is high and the ink viscosity is low, the ink can easily flow, while the current control unit 217 reduces the current flowing through the electromagnet 233 so that the flow path resistance of the aperture 112 is increased, or stops the current supply. To do. In addition, when the ink temperature is low and the ink viscosity is high, the ink does not flow easily, while the current control unit 217 increases or stops the current flowing through the electromagnet 233 so that the flow path resistance of the aperture 112 decreases. Restart current supply. As described above, according to the second embodiment, similarly to the first embodiment, the control for refilling the ink from the sub-manifold flow path 105a to the pressure chamber 110 is less likely to change according to the ink temperature. Is executed.

[第3の実施形態]
以下、本発明のさらに他の実施形態の一例である第3の実施形態について図9を参照しつつ説明する。第3の実施形態は第2の実施形態と同様、電磁石233を用いてダイヤフラムを変形させるものである。第3の実施形態において第1、第2の実施形態と同様の構成については、その説明を適宜省略する。また、以下において第1、第2の実施形態の説明の際に用いたものと同じ符号は、第1、第2の実施形態の構成と同じ構成を示すものとする。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment which is an example of still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As in the second embodiment, the third embodiment uses an electromagnet 233 to deform the diaphragm. In the third embodiment, the description of the same configurations as those of the first and second embodiments is omitted as appropriate. In addition, the same reference numerals as those used in the description of the first and second embodiments below indicate the same configurations as those of the first and second embodiments.

第3の実施形態のヘッド本体302は、流路ユニット309を有している。流路ユニット309において、ベースプレート323は、第1、第2の実施形態の空気流路141や分岐流路141aに相当する構造を有していない。一方で、第3の実施形態におけるサプライプレート325には、空気室341が形成されている。空気室341は、第1、第2の実施形態と異なり、流路ユニット309外に連通しておらず、密閉された空間を構成している。空気室341は、平面視において各アパーチャ112に重なるように形成されている。また、平面視において互いに隣り合う2つのアパーチャ112の間には、リブ部325aが形成されている。   The head main body 302 of the third embodiment has a flow path unit 309. In the flow path unit 309, the base plate 323 does not have a structure corresponding to the air flow path 141 or the branch flow path 141a of the first and second embodiments. On the other hand, an air chamber 341 is formed in the supply plate 325 in the third embodiment. Unlike the first and second embodiments, the air chamber 341 does not communicate with the outside of the flow path unit 309 and constitutes a sealed space. The air chamber 341 is formed so as to overlap each aperture 112 in a plan view. Further, a rib portion 325a is formed between two apertures 112 adjacent to each other in plan view.

空気室341とアパーチャ112との間には、ダイヤフラム351が設置されている。ダイヤフラム351は、強磁性を有する材料からなる薄膜状の部材である。ダイヤフラム351は、図9に示すように、複数のアパーチャ112に跨るように配置されている。ダイヤフラム351は、アパーチャ112の内壁面の一部を画定すると共に、空気室341の内壁面の一部も画定しており、空気室341内の空間とアパーチャ112内の空間とを完全に分離している。   A diaphragm 351 is installed between the air chamber 341 and the aperture 112. The diaphragm 351 is a thin film member made of a ferromagnetic material. The diaphragm 351 is disposed so as to straddle the plurality of apertures 112 as shown in FIG. The diaphragm 351 defines a part of the inner wall surface of the aperture 112 and also defines a part of the inner wall surface of the air chamber 341, and completely separates the space in the air chamber 341 and the space in the aperture 112. ing.

流路ユニット309は、電磁石233から磁界が発生していない状態においてダイヤフラム351が空気室341内に向かって凸に撓んでいるように、以下のように構成されている。流路ユニット309のアパーチャプレート324は、サプライプレート325を形成する材料より膨張率が小さい材料から形成されている。これによって、ダイヤフラム351を挟んでリブ部325aと対向するリブ部324aは、リブ部325aより、図9の左右方向に関する線膨張率が小さくなるように構成されている。また、リブ部324aとリブ部325aとは、本実施形態の想定される使用環境より十分に高いある温度において図9の左右方向に関する幅が互いに等しくなるように設計されており、かかる温度において互いに接着されている。   The flow path unit 309 is configured as follows so that the diaphragm 351 is bent inward toward the air chamber 341 in a state where no magnetic field is generated from the electromagnet 233. The aperture plate 324 of the flow path unit 309 is formed of a material having a smaller expansion coefficient than the material forming the supply plate 325. Accordingly, the rib portion 324a facing the rib portion 325a with the diaphragm 351 interposed therebetween is configured to have a smaller linear expansion coefficient in the left-right direction in FIG. 9 than the rib portion 325a. Further, the rib portion 324a and the rib portion 325a are designed so that the widths in the left-right direction in FIG. 9 are equal to each other at a temperature sufficiently higher than the assumed usage environment of the present embodiment. It is glued.

したがって、実際の使用環境においては、リブ部325aは、図9の左右方向に関してリブ部324aより大きく収縮している。これによって、リブ部325aとリブ部324aとの間には撓みモーメントが発生する。この撓みモーメントは、ダイアフラム351においてリブ部325aとリブ部324aとに挟まれた領域を上方に向かって凸に撓ませるようなモーメントである。かかる撓みモーメントは、ダイヤフラム351においてリブ部324a及び325aの両端に隣接した領域に対しては、下方に向かって凸に撓ませるように作用する。これによって、ダイアフラム351は、図9(a)に示すように、空気室341内に向かって凸に撓んだ状態を取る。   Therefore, in an actual use environment, the rib portion 325a contracts more than the rib portion 324a in the left-right direction of FIG. As a result, a bending moment is generated between the rib portion 325a and the rib portion 324a. This bending moment is a moment that causes the region sandwiched between the rib portion 325a and the rib portion 324a in the diaphragm 351 to bend upward and convex. Such a bending moment acts on the diaphragm 351 so as to bend downward toward a region adjacent to both ends of the rib portions 324a and 325a. As a result, the diaphragm 351 takes a state of being bent convexly into the air chamber 341 as shown in FIG.

また、空気室341内の圧力は、かかる撓んだ状態においてアパーチャ112側の圧力と等しいか、アパーチャ112側の圧力より小さくなるように調整されている。例えば、図9(a)のようにダイアフラム351が撓んだ状態において、アパーチャ112内と空気室341内とが大気圧になるように密閉されている。したがって、ダイアフラム351がアパーチャ112内に向かって撓もうとすると、空気室341内の圧力が低下し、これによって、空気室341内に向かって凸に撓んだ状態に引き戻す力がダイアフラム351に作用する。   Further, the pressure in the air chamber 341 is adjusted to be equal to or smaller than the pressure on the aperture 112 side in such a bent state. For example, in the state in which the diaphragm 351 is bent as shown in FIG. 9A, the aperture 112 and the air chamber 341 are sealed so as to be at atmospheric pressure. Therefore, when the diaphragm 351 tries to bend into the aperture 112, the pressure in the air chamber 341 decreases, and thereby a force for pulling back into a state in which the diaphragm 351 is bent convexly into the air chamber 341 acts on the diaphragm 351. To do.

流路ユニット309は、以上のように、電磁石233から磁界が発生していない状態において、ダイヤフラム351が確実に下方に向かって凸に撓むように構成されている。   As described above, the flow path unit 309 is configured such that the diaphragm 351 surely bends downward in a state where no magnetic field is generated from the electromagnet 233.

そして、第3の実施形態にも第2の実施形態と同様の電流制御部217及び電源部218が設けられている。電流制御部217は、温度センサ18からの検出結果に基づいて電源部218を制御し、インク温度が高くなると電磁石233に流す電流を大きくする。これによって、図9(b)に示すように、ダイヤフラム351をアパーチャ112内に向かって凸に撓ませ、アパーチャ112の流路抵抗を大きくすることができる。したがって、第3の実施形態においても、副マニホールド流路105aから圧力室110へインクを再充填する能力がインク温度に応じて変化しにくくなるような制御を実行することが可能である。   In the third embodiment, the same current control unit 217 and power source unit 218 as those in the second embodiment are provided. The current control unit 217 controls the power supply unit 218 based on the detection result from the temperature sensor 18, and increases the current flowing through the electromagnet 233 when the ink temperature increases. As a result, as shown in FIG. 9B, the diaphragm 351 can be bent convexly into the aperture 112, and the flow path resistance of the aperture 112 can be increased. Therefore, also in the third embodiment, it is possible to execute control such that the ability to refill ink from the sub-manifold flow path 105a to the pressure chamber 110 is less likely to change according to the ink temperature.

また、第3の実施形態によると、電磁石233によって磁界が発生していない状態において、図9(a)のようにダイヤフラム351が空気室341内に向かって凸に撓んでいる。そして、電磁石233によって磁界を発生させると、ダイヤフラム351をアパーチャ112内に向かって凸に撓ませることができる。したがって、第2の実施形態と比べてダイヤフラム351を大きく変形させることができ、アパーチャ112の流路抵抗をより大きく変化させることが可能である。   Further, according to the third embodiment, in a state where no magnetic field is generated by the electromagnet 233, the diaphragm 351 is bent convexly into the air chamber 341 as shown in FIG. When a magnetic field is generated by the electromagnet 233, the diaphragm 351 can be bent convexly into the aperture 112. Therefore, the diaphragm 351 can be greatly deformed as compared with the second embodiment, and the flow path resistance of the aperture 112 can be changed more greatly.

<変形例>
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。
<Modification>
The above is a description of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope described in the means for solving the problem. It is possible.

例えば、上述の各実施形態においては、個別インク流路132を変形させるためのダイヤフラムがアパーチャ112の内壁面を確定するように設置されている。しかし、圧力室110と副マニホールド流路105aとの間であれば、いずれの場所にダイヤフラムを設置してもよい。   For example, in each of the above-described embodiments, a diaphragm for deforming the individual ink flow path 132 is installed so as to determine the inner wall surface of the aperture 112. However, the diaphragm may be installed at any location as long as it is between the pressure chamber 110 and the sub manifold channel 105a.

また、第1の実施形態において、空気流路141や分岐流路141aには空気が充填されていることとしたが、空気以外の気体やその他の流体が充填されてもよい。例えば、気体のみを充填するのではなく、液体を注入してもよい。   In the first embodiment, the air flow path 141 and the branch flow path 141a are filled with air, but a gas other than air or other fluid may be filled. For example, instead of filling only gas, a liquid may be injected.

また、上述の各実施形態において、温度センサ18がリザーバユニット3のインク流路3a内に設置されているが、流路ユニット内のインク流路に設置されてもよい。   In each of the above-described embodiments, the temperature sensor 18 is installed in the ink flow path 3a of the reservoir unit 3, but may be installed in the ink flow path in the flow path unit.

また、第1の実施形態において、インク温度に応じて分岐流路141a内の圧力を大きくすることが想定されている。この場合、インク温度に応じて連続的に圧力を変化させてもよいし、段階的に変化させてもよい。段階的に変化させる場合は、2段階であってもよいし3段階以上であってもよい。   In the first embodiment, it is assumed that the pressure in the branch channel 141a is increased according to the ink temperature. In this case, the pressure may be continuously changed according to the ink temperature, or may be changed stepwise. When changing in stages, it may be two stages or three or more stages.

また、第1の実施形態において、空気流路141内の圧力を大きくすることにより、ダイヤフラム151をアパーチャ112内に向かって凸に撓ませることが想定されている。しかし、空気流路141内の圧力を小さくすることにより、ダイヤフラム151を分岐流路141a内に向かって凸に撓ませてもよい。この場合には、インク温度が低いほどダイヤフラム151が大きく撓むようにポンプ33が制御されればよい。   Further, in the first embodiment, it is assumed that the diaphragm 151 is bent convexly toward the inside of the aperture 112 by increasing the pressure in the air flow path 141. However, by reducing the pressure in the air flow path 141, the diaphragm 151 may be bent convexly toward the branch flow path 141a. In this case, the pump 33 may be controlled so that the diaphragm 151 is bent more greatly as the ink temperature is lower.

また、第2、第3の実施形態において、インク温度に応じて電磁石233に供給する電流を変化させることが想定されている。この場合、インク温度に応じて連続的に電流を変化させてもよいし、段階的に変化させてもよい。段階的に変化させる場合は、2段階であってもよいし3段階以上であってもよい。例えば、電磁石233に電流を供給していない状態と電磁石233に一定の電流を供給する状態との2つの状態を、インク温度がある温度を超えたか否かに基づいて切り換えるといった制御が実行されてもよい。   In the second and third embodiments, it is assumed that the current supplied to the electromagnet 233 is changed according to the ink temperature. In this case, the current may be continuously changed according to the ink temperature, or may be changed stepwise. When changing in stages, it may be two stages or three or more stages. For example, the control is executed such that the two states of a state in which no current is supplied to the electromagnet 233 and a state in which a constant current is supplied to the electromagnet 233 are switched based on whether or not the ink temperature exceeds a certain temperature. Also good.

本発明の一実施形態に係る第1の実施形態のインクジェットプリンタの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an ink jet printer according to a first embodiment of the present invention. 図1のインクジェットヘッドの一部縦断面を含む側面図である。FIG. 2 is a side view including a partial longitudinal section of the ink jet head of FIG. 1. 図1のヘッド本体の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the head body of FIG. 1. 図3の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a region surrounded by an alternate long and short dash line in FIG. 3. 図4に示すIV−IV線に沿った部分断面図である。It is a fragmentary sectional view in alignment with the IV-IV line shown in FIG. 第2の実施形態のインクジェットヘッドの一部縦断面を含む側面図である。It is a side view containing a partial longitudinal cross-section of the inkjet head of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の電磁石及びヘッド本体の平面図である。It is a top view of the electromagnet and head body of a 2nd embodiment. 第2の実施形態の流路ユニットの部分断面図であり、第1の実施形態の図5に対応する図である。It is a fragmentary sectional view of the channel unit of a 2nd embodiment, and is a figure corresponding to Drawing 5 of a 1st embodiment. 第3の実施形態の流路ユニットの部分断面図であり、第1の実施形態の図5に対応する図である。It is a fragmentary sectional view of the channel unit of a 3rd embodiment, and is a figure corresponding to Drawing 5 of a 1st embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 インクジェットヘッド
2 ヘッド本体
3 リザーバユニット
9 流路ユニット
16 制御装置
17 圧力制御部
18 温度センサ
33 ポンプ
101 インクジェットプリンタ
108 ノズル
108a 開口
110 圧力室
112 アパーチャ
112 各アパーチャ
112 アパーチャ
132 個別インク流路
141 空気流路
141a 分岐流路
151 ダイヤフラム
201 インクジェットヘッド
202 ヘッド本体
203 リザーバユニット
209 流路ユニット
216 制御部
217 電流制御部
218 電源部
233 電磁石
251 ダイヤフラム
302 ヘッド本体
309 流路ユニット
341 空気室
351 ダイヤフラム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet head 2 Head main body 3 Reservoir unit 9 Flow path unit 16 Control apparatus 17 Pressure control part 18 Temperature sensor 33 Pump 101 Inkjet printer 108 Nozzle 108a Opening 110 Pressure chamber 112 Aperture 112 Each aperture 112 Aperture 132 Individual ink flow path 141 Air flow Path 141a Branch channel 151 Diaphragm 201 Inkjet head 202 Head body 203 Reservoir unit 209 Channel unit 216 Control unit 217 Current control unit 218 Power source unit 233 Electromagnet 251 Diaphragm 302 Head body 309 Channel unit 341 Air chamber 351 Diaphragm

Claims (7)

インクを吐出する吐出口と、
前記吐出口にインクを供給するインク流路と、
前記吐出口からインクを噴射させる噴射エネルギーを前記インク流路内のインクに供給する噴射アクチュエータと、
前記噴射エネルギーが供給される位置より前記インク流路に沿って前記吐出口から離隔した位置にある前記インク流路の内壁面を画定する壁部と、
前記インク流路内のインクの温度を検出する温度センサと、
前記温度センサの検出結果が示す温度が高いほど前記インク流路の流れ方向に直交する断面積が小さくなるように前記壁部を変形させる流路変形手段とを備えていることを特徴とするインクジェットヘッド。
An ejection port for ejecting ink;
An ink flow path for supplying ink to the ejection port;
An ejection actuator that supplies ejection energy for ejecting ink from the ejection port to the ink in the ink flow path;
A wall portion defining an inner wall surface of the ink flow path at a position separated from the discharge port along the ink flow path from a position where the ejection energy is supplied;
A temperature sensor for detecting the temperature of the ink in the ink flow path;
An ink jet comprising: flow path deforming means for deforming the wall portion so that a cross-sectional area perpendicular to the flow direction of the ink flow path decreases as the temperature indicated by the detection result of the temperature sensor increases. head.
前記流路変形手段が、内壁面の一部が前記壁部に画定されており前記壁部を挟んで前記インク流路と対向した流体室と、前記壁部が変形するように前記流体室内の圧力を変化させる圧力変化手段とを有しており、
前記温度センサの検出結果が示す温度が高いほど前記流体室内の圧力が大きくなるように前記圧力変化手段を制御する圧力制御手段をさらに備え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 flow path deforming means is configured such that a part of an inner wall surface is defined by the wall part, a fluid chamber facing the ink flow path across the wall part, and the fluid chamber so that the wall part is deformed. Pressure changing means for changing the pressure,
2. The ink jet head according to claim 1, further comprising pressure control means for controlling the pressure changing means so that the pressure in the fluid chamber increases as the temperature indicated by the detection result of the temperature sensor increases. .
前記流体室に気体が充填されている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 fluid chamber is filled with a gas. 前記壁部が強磁性を有する材料からなり、
前記流路変形手段が、前記壁部を変形させるような磁界を発生させる電磁石と、前記電磁石に電流を供給する電流供給手段とを有しており、
前記温度センサの検出結果が示す温度が高いほど前記インク流路の流れ方向に直交する断面積が小さくなるように、前記電流供給手段が前記電磁石に供給する電流を制御する電流制御手段をさらに備え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 wall portion is made of a ferromagnetic material,
The flow path deforming means includes an electromagnet that generates a magnetic field that deforms the wall portion, and a current supply means that supplies a current to the electromagnet,
Current control means is further provided for controlling the current supplied from the current supply means to the electromagnet so that the cross-sectional area perpendicular to the flow direction of the ink flow path decreases as the temperature indicated by the detection result of the temperature sensor increases. The inkjet head according to claim 1, wherein the inkjet head is provided.
前記電磁石に電流が供給されていない状態において前記壁部が前記インク流路内に向かう方向とは逆方向に凸に撓んでおり、前記電磁石に電流が供給されると前記壁部が前記インク流路内に向かって凸に撓むような磁界が発生することを特徴とする請求項4に記載のインクジェットヘッド。   In a state where no current is supplied to the electromagnet, the wall portion bends in a direction opposite to the direction toward the ink flow path, and when the current is supplied to the electromagnet, the wall portion The ink-jet head according to claim 4, wherein a magnetic field is generated so as to bend toward the inside of the road. 前記噴射アクチュエータが、前記インク流路内のインクに圧力を印加することによって前記噴射エネルギーを供給するものであり、
前記インク流路の一部が、前記噴射アクチュエータが前記インク流路内のインクに圧力を印加した際に発生した圧力波を反射させる絞り部であり、
前記壁部が、前記絞り部の少なくとも一部の内壁面を画定していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェットヘッド。
The ejection actuator supplies the ejection energy by applying pressure to the ink in the ink flow path;
A part of the ink flow path is a throttle part that reflects a pressure wave generated when the ejection actuator applies pressure to the ink in the ink flow path,
The inkjet head according to claim 1, wherein the wall portion defines an inner wall surface of at least a part of the throttle portion.
前記壁部が、薄膜状の部材からなることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクジェットヘッド。   The ink-jet head according to claim 1, wherein the wall portion is made of a thin film member.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103140352A (en) * 2010-09-29 2013-06-05 京瓷株式会社 Liquid ejection head, and liquid ejection head device, liquid ejection device and printing method using the liquid ejection head
JP2015044324A (en) * 2013-08-27 2015-03-12 コニカミノルタ株式会社 Ink jet head and driving method of ink jet head

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