JP2009184202A - Flow channel forming member, liquid injection head, and liquid injection device - Google Patents

Flow channel forming member, liquid injection head, and liquid injection device Download PDF

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弘樹 宮嶋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain an influence of a bubble, even when narrowing the width of a flow channel forming member. <P>SOLUTION: This flow channel forming member 21 provided with a flow channel 30 for supplying ink of an ink cartridge to an injection head 5 is formed with a shelf part 36 extended along an ink conveying direction in a main flow channel 24, the shelf part 36 deters the bubble 38 from intruding, when the bubble 38 exists in the main flow channel 24, and allows a flow of the ink, and the ink flows through the shelf part 36 where the bubble 38 is deterred from intruding, when the bubble is mixed into the flow channel 30. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、流路形成部材及び液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。   The present invention relates to a flow path forming member, a liquid ejecting head, and a liquid ejecting apparatus.

液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、圧電素子の変位による圧力を利用してノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。従来から知られているインクジェット式記録ヘッドは、インクが充填されたインクカートリッジ等の流体源からヘッド本体にインクが供給され、ヘッド本体から供給されたインクは圧電素子や発熱素子等の圧力発生手段を駆動させることによりノズルから吐出される。   As a typical example of a liquid ejecting head, for example, an ink jet recording head that ejects ink droplets from nozzle openings using pressure generated by displacement of a piezoelectric element is known. A conventionally known ink jet recording head is supplied with ink from a fluid source such as an ink cartridge filled with ink to the head body, and the ink supplied from the head body is pressure generating means such as a piezoelectric element or a heating element. Is discharged from the nozzle by driving.

例えば、インクカートリッジにインク供給針を挿入することでインク供給針の導入孔からインクカートリッジ内のインクをヘッド本体の圧力室側に導入している。また、記録装置本体側に配置したインクカートリッジとヘッド本体側のインク供給針とをインクチューブで連結し、ポンプ等の圧送手段によりインクカートリッジ内のインクをヘッド本体の圧力室側に導入する技術も知られている。   For example, by inserting the ink supply needle into the ink cartridge, the ink in the ink cartridge is introduced from the introduction hole of the ink supply needle to the pressure chamber side of the head body. Also, there is a technique in which an ink cartridge arranged on the recording apparatus main body side and an ink supply needle on the head main body side are connected by an ink tube, and ink in the ink cartridge is introduced to the pressure chamber side of the head main body by a pumping means such as a pump. Are known.

このインクジェット式記録ヘッドでは、インクカートリッジのインク内に存在する気泡、あるいはインクカートリッジを着脱する際にインク内に混入した気泡がヘッド本体に供給されてしまうと、この気泡によるドット抜け等の吐出不良が発生するという問題がある。このような問題を解決するために、インク供給針とヘッド本体との間のインク流路にフィルタを装着したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。インク流路にフィルタを装着することで、インク内の気泡等を除去してヘッド本体に気泡が流れ込むことを防止することができる。   In this ink jet recording head, if bubbles that are present in the ink of the ink cartridge or bubbles that are mixed in the ink when the ink cartridge is attached or detached are supplied to the head body, defective ejection such as missing dots due to the bubbles. There is a problem that occurs. In order to solve such a problem, there has been proposed one in which a filter is attached to the ink flow path between the ink supply needle and the head body (see, for example, Patent Document 1). By attaching a filter to the ink flow path, it is possible to remove bubbles in the ink and prevent bubbles from flowing into the head body.

ところで、インクカートリッジとヘッド本体とを接続する流路形成部材として、ヘッド本体側の流路の圧力が相対的に低下した際にインクの流通を許容する弁体を備え、ヘッド側本体の流路の入口と出口とに、インクの流れ方向に沿った面を有する異物トラップ用のフィルタを備えたものが知られている。このような流路形成部材を備えたインクジェット式記録ヘッドでは、流路形成部材の幅方向の寸法を大きくすることなく異物をトラップするためのフィルタの面積を大きくすることができ、圧力損失を抑制して異物のトラップを確実に行うことができる。   By the way, the flow path forming member for connecting the ink cartridge and the head main body is provided with a valve body that allows the ink to flow when the pressure of the flow path on the head main body side is relatively lowered. There is known a filter provided with a foreign matter trapping filter having a surface along the ink flow direction at the inlet and the outlet. In an ink jet recording head equipped with such a flow path forming member, the area of the filter for trapping foreign matter can be increased without increasing the size of the flow path forming member in the width direction, thereby suppressing pressure loss. Thus, trapping of foreign matters can be performed reliably.

このような流路形成部材であっても、気泡の混入が流路を塞いでインクの吐出に悪影響を与えてしまうのが実情である。しかし、フィルタが流路に対して平行に備えられて圧力損失を抑制していること等により、気泡を除去するための手段を講じることが困難であり、気泡の除去に対する要望が高まっているのが現状である。   Even in such a flow path forming member, it is the actual situation that mixing of bubbles blocks the flow path and adversely affects ink ejection. However, because the filter is provided in parallel with the flow path to suppress pressure loss, it is difficult to take measures for removing bubbles, and the demand for removing bubbles is increasing. Is the current situation.

特開平11−10904号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-10904

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、幅方向の寸法を狭めた場合でも気泡の影響を抑制することができる流路形成部材を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a flow path forming member capable of suppressing the influence of bubbles even when the dimension in the width direction is narrowed.

また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、幅方向の寸法を狭めた場合でも気泡の影響を抑制することができる流路形成部材を備えた液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。   In addition, the present invention has been made in view of the above situation, and provides a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus provided with a flow path forming member capable of suppressing the influence of bubbles even when the dimension in the width direction is narrowed. For the purpose.

上記目的を達成するための本発明の流路形成部材は、流体源の流体をヘッド本体に供給するための流路が形成された流路形成部材において、流体の搬送方向に延びる段差部を流路に形成し、当該段差部は、流体搬送部に気泡が存在した際に気泡の侵入が阻止されると共に流体の流通を許容することを特徴とする。
このため、流路に気泡が混入した際に、流体は気泡の侵入が阻止された段差を流通し、流路形成部材の幅を狭めた場合でも気泡の影響を抑制することが可能になる。
In order to achieve the above object, a flow path forming member of the present invention is a flow path forming member in which a flow path for supplying a fluid of a fluid source to a head body is formed. The step portion formed in the path is characterized in that, when bubbles are present in the fluid conveyance portion, intrusion of bubbles is prevented and fluid circulation is allowed.
For this reason, when air bubbles are mixed into the flow path, the fluid flows through the step where the intrusion of the air bubbles is prevented, and the influence of the air bubbles can be suppressed even when the width of the flow path forming member is narrowed.

また、上記流路形成部材において、前記流路には、流体の流れ方向に向けて幅広部が備えられ、前記段差部は、前記流路の端部に形成されていることを特徴とする。   In the flow path forming member, the flow path is provided with a wide portion in a fluid flow direction, and the stepped portion is formed at an end of the flow path.

また、上記流路形成部材において、前記流路の出口部と前記ヘッド本体の流体入口との間には前記流体の流れ方向に沿った面を有する第一のフィルタが備えられていることを特徴とする。   Further, in the flow path forming member, a first filter having a surface along a flow direction of the fluid is provided between an outlet portion of the flow path and a fluid inlet of the head body. And

また、上記流路形成部材において、前記段差部は、前記ヘッド本体側の流路が相対的に低圧力になって前記流体が流通する際には前記気泡を前記流路に留め、前記ヘッド本体側の流路から吸引圧力が印加された際には前記気泡を前記第一のフィルタに流通させる形状とされていることを特徴とする。   Further, in the flow path forming member, the step portion holds the bubbles in the flow path when the flow path on the head main body side is at a relatively low pressure so that the fluid flows, and the head main body When the suction pressure is applied from the channel on the side, the bubble is circulated through the first filter.

また、上記流路形成部材において、前記流路の流体の入口部と前記流体源との間には第二のフィルタが備えられ、前記第一のフィルタと前記流路の流体の入口部との間には、前記ヘッド本体側の流路の圧力が相対的に低下した際に前記流体の流通を許容する弁体が備えられ、前記第二のフィルタは前記第一のフィルタと平行に備えられていることを特徴とする。
これらにより、流路に平行なフィルタを備えて幅寸法を狭めた流路形成部材において、気泡の影響を抑制することが可能になる。
In the flow path forming member, a second filter is provided between the fluid inlet of the flow path and the fluid source, and the first filter and the fluid inlet of the flow path There is provided a valve body that allows the fluid to flow when the pressure in the flow path on the head body side is relatively lowered, and the second filter is provided in parallel with the first filter. It is characterized by.
Accordingly, it is possible to suppress the influence of bubbles in the flow path forming member that includes a filter parallel to the flow path and has a narrow width.

上記目的を達成するための本発明の液体噴射ヘッドは、前記流路形成部材と、前記流体形成部材の前記第一のフィルタの後流側に接続されノズル開口を有するヘッド本体とを備えたことを特徴とする。
このため、幅方向の寸法を狭めた場合でも気泡の影響を抑制することができ、ヘッド本体と一体にすることができる流路形成部材を備えた液体噴射ヘッドとなる。
In order to achieve the above object, a liquid jet head according to the present invention includes the flow path forming member, and a head body having a nozzle opening connected to the downstream side of the first filter of the fluid forming member. It is characterized by.
For this reason, even when the dimension in the width direction is narrowed, the influence of bubbles can be suppressed, and the liquid ejecting head including the flow path forming member that can be integrated with the head main body is obtained.

また、上記液体噴射ヘッドにおいて、前記流路形成部材はヘッド本体に固定され、前記第一のフィルタの後流側が前記ヘッド本体のノズル開口に連通するリザーバ室に連通していることを特徴とする。
このため、幅方向の寸法を狭めた場合でも気泡の影響を抑制することができ、ヘッド本体に対して任意に接続することができる流路形成部材を備えた液体噴射ヘッドとなる。
Further, in the liquid ejecting head, the flow path forming member is fixed to the head main body, and the downstream side of the first filter communicates with a reservoir chamber that communicates with a nozzle opening of the head main body. .
For this reason, even when the dimension in the width direction is narrowed, the influence of bubbles can be suppressed, and the liquid ejecting head including the flow path forming member that can be arbitrarily connected to the head main body is obtained.

上記目的を達成するための本発明の液体噴射装置は、前記液体噴射ヘッドと、前記流路形成部材の前記第二のフィルタの前流側に接続される流体源とを備えたことを特徴とする。
このため、幅方向の寸法を狭めた場合でも気泡の影響を抑制することができる流路形成部材を備えた液体噴射装置となる。
In order to achieve the above object, a liquid ejecting apparatus according to an aspect of the invention includes the liquid ejecting head and a fluid source connected to the upstream side of the second filter of the flow path forming member. To do.
For this reason, even when the dimension in the width direction is narrowed, the liquid ejecting apparatus includes the flow path forming member that can suppress the influence of bubbles.

図1には本発明の一実施形態例に係るインク噴射ヘッドを備えたインクジェット式記録装置の概略構成、図2にはインク噴射ヘッドの主要部の断面、図3には流路形成部材の外観、図4には図2中の平面視、図5には図2中のV−V線矢視、図6には図5中の詳細状況、図7には図6の概念状況、図8には流路形成部材の要部概念状況、図9には図8中のIX−IX線矢視を示してある。   1 is a schematic configuration of an ink jet recording apparatus provided with an ink jet head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of the ink jet head, and FIG. 3 is an external view of a flow path forming member. 4 is a plan view in FIG. 2, FIG. 5 is a view taken along line VV in FIG. 2, FIG. 6 is a detailed situation in FIG. 5, FIG. 7 is a conceptual situation in FIG. 9 shows a conceptual state of the main part of the flow path forming member, and FIG. 9 shows a view taken along arrow IX-IX in FIG.

図1に基づいてインクジェット式記録装置を説明する。
図に示すように、液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置(装置本体)1は、インクカートリッジ2が搭載されるキャリッジ3やキャリッジ3に取り付けられた記録ヘッド4等が一体化された液体噴射ヘッドとしてのインク噴射ヘッド5を有している。キャリッジ3はタイミングベルト6を介してステッピングモータ7に接続され、ガイドバー8に案内されて記録紙9の紙幅方向(主走査方向)に往復移動するようになっている。キャリッジ3は上部に開放する箱型をなし、記録紙9と対面する面(下面)に記録ヘッド4のノズル面が露呈するよう取り付けられると共に、インクカートリッジ2が収容されるようになっている。
An ink jet recording apparatus will be described with reference to FIG.
As shown in the figure, an ink jet recording apparatus (apparatus main body) 1 as a liquid ejecting apparatus is a liquid ejecting head in which a carriage 3 on which an ink cartridge 2 is mounted, a recording head 4 attached to the carriage 3 and the like are integrated. As an ink jet head 5. The carriage 3 is connected to a stepping motor 7 via a timing belt 6 and is guided by a guide bar 8 to reciprocate in the paper width direction (main scanning direction) of the recording paper 9. The carriage 3 has a box shape that opens to the top, and is attached so that the nozzle surface of the recording head 4 is exposed on the surface (lower surface) facing the recording paper 9 and accommodates the ink cartridge 2.

記録ヘッド4にはインクカートリッジ2からインクが供給され、キャリッジ3を移動させながら記録紙9の上面にインク滴を吐出させて記録紙9に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。図1中の符号で、10は印刷休止中に記録ヘッド4のノズル開口を封止することによりノズルの乾燥を防止すると共に記録ヘッド4のノズル面に負圧を作用させてクリーニング動作をするキャップであり、11は記録ヘッド4のノズル面をワイピングするワイパーブレードであり、12はクリーニング動作で吸引した廃インクを貯留する廃インク貯留部であり、13は装置本体1の動作を制御する制御装置である。   Ink is supplied from the ink cartridge 2 to the recording head 4, and ink droplets are ejected onto the upper surface of the recording paper 9 while moving the carriage 3 to print images and characters on the recording paper 9 in a dot matrix. . In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a cap that prevents the nozzle from drying by sealing the nozzle opening of the recording head 4 during a printing pause and performs a cleaning operation by applying a negative pressure to the nozzle surface of the recording head 4. 11 is a wiper blade for wiping the nozzle surface of the recording head 4, 12 is a waste ink storage unit for storing the waste ink sucked by the cleaning operation, and 13 is a control device for controlling the operation of the apparatus main body 1. It is.

図示のインク噴射ヘッド5には、インクカートリッジ2からインクを記録ヘッド4に供給するための流路が形成された流路形成部材が備えられている。尚、図1の例では、キャリッジ3に流体源としてのインクカートリッジ2が収容される例を挙げて説明したが、インクカートリッジがキャリッジ3とは別の場所に収容され、供給管を介してインクが記録ヘッド4の流路形成部材に圧送される構成のインクジェット式記録装置であっても本発明を適用することが可能である。   The illustrated ink ejecting head 5 includes a flow path forming member in which a flow path for supplying ink from the ink cartridge 2 to the recording head 4 is formed. In the example of FIG. 1, the example in which the ink cartridge 2 as a fluid source is accommodated in the carriage 3 has been described. However, the ink cartridge is accommodated in a location different from the carriage 3 and ink is supplied via a supply pipe. However, the present invention can also be applied to an ink jet recording apparatus that is configured to be fed to the flow path forming member of the recording head 4.

図2に基づいてインク噴射ヘッド5を説明する。
図に示すように、インク噴射ヘッド5は、例えば、圧電素子等の圧力発生手段が備えられ、圧電素子の変位による圧力を利用してノズルプレート15のノズル開口からインク滴を吐出するようになっている。インク噴射ヘッド5にはリザーバ室が設けられると共に、インク噴射ヘッド5の上部には流路形成部材21が固定されている。インク噴射ヘッド5のヘッド流路には流路形成部材21から流体としてのインクが供給され、ヘッド流路からリザーバ室にインクが送られる。そして、流路形成部材21にはインクカートリッジ2からインクが供給されるようになっている。例えば、供給管やインク供給針を介してインクカートリッジ2から流路形成部材21にインクが供給される。
The ink jet head 5 will be described with reference to FIG.
As shown in the drawing, the ink ejecting head 5 is provided with a pressure generating means such as a piezoelectric element, for example, and ejects ink droplets from the nozzle openings of the nozzle plate 15 using the pressure generated by the displacement of the piezoelectric element. ing. The ink ejecting head 5 is provided with a reservoir chamber, and a flow path forming member 21 is fixed to the upper portion of the ink ejecting head 5. Ink as a fluid is supplied from the flow path forming member 21 to the head flow path of the ink ejection head 5, and the ink is sent from the head flow path to the reservoir chamber. The flow path forming member 21 is supplied with ink from the ink cartridge 2. For example, ink is supplied from the ink cartridge 2 to the flow path forming member 21 via a supply tube or an ink supply needle.

図2〜図6に基づいて流路形成部材21を具体的に説明する。
流路形成部材21は矩形状の盤面を有する直方体ブロック形状とされ、樹脂製の本体22の両方の盤面にフィルム20が溶着されることで主流路24(流路)がそれぞれ形成される構成となっている。主流路24は、入口部25から出口部26に向けて(インクの流れ方向に向けて)幅広状態とされ(幅広部)、出口部26には第一のフィルタ27が備えられている。第一のフィルタ27は、幅広状態の出口部26を包含する面積で盤面の広い部分に配され、大面積が確保されている。第一のフィルタ27では、主に、後述する弁体34(機械的構成部材)を流通したインクに含まれる異物がトラップされる。
The flow path forming member 21 will be specifically described with reference to FIGS.
The flow path forming member 21 has a rectangular parallelepiped block shape having a rectangular board surface, and the main flow path 24 (flow path) is formed by the film 20 being welded to both board surfaces of the resin main body 22. It has become. The main channel 24 is in a wide state (in the wide portion) from the inlet portion 25 toward the outlet portion 26 (in the direction of ink flow), and the outlet portion 26 is provided with a first filter 27. The first filter 27 is arranged on a wide portion of the board surface with an area including the wide outlet portion 26, and a large area is secured. The first filter 27 mainly traps foreign matters contained in the ink that has circulated through a valve body 34 (mechanical constituent member) described later.

第一のフィルタ27はインクの流れ方向に沿った面(盤面と平行な面)を有し、主流路24を流通したインクは盤面の外側から第一のフィルタ27を通って本体22の内側の下部に送られ、2つの排出孔28からインク噴射ヘッド5(図2参照)に送られる。主流路24に送られたインクは、狭い流路から広い流路に広がって(出口部の幅方向に広がって)端部の排出孔28からインク噴射ヘッド5(図2参照)の一つのリザーバ室に送られる。つまり、それぞれの主流路24に対して一つのリザーバ室につながる2つの排出孔28が設けられ、一つの流路形成部材21には4つの排出孔28が設けられている(図3参照)。   The first filter 27 has a surface along the ink flow direction (a surface parallel to the disk surface), and the ink flowing through the main flow path 24 passes through the first filter 27 from the outside of the disk surface to the inside of the main body 22. It is sent to the lower part and sent from two discharge holes 28 to the ink jet head 5 (see FIG. 2). The ink sent to the main flow path 24 spreads from a narrow flow path to a wide flow path (expands in the width direction of the outlet portion) and is discharged from the discharge hole 28 at the end portion to one reservoir of the ink ejection head 5 (see FIG. 2). Sent to the room. That is, two discharge holes 28 connected to one reservoir chamber are provided for each main flow path 24, and four discharge holes 28 are provided in one flow path forming member 21 (see FIG. 3).

流路形成部材21の上部の端部にはインク導入孔31がそれぞれ設けられ、インク導入孔31にはインクカートリッジ2からインクがそれぞれ供給される。一方(図4中左側)のインク導入孔31に供給されたインクは、所定の流路30を経由して図2に示した主流路24の入口部25に送られ、他方(図4中右側)のインク導入孔31に供給されたインクは、所定の流路30を経由して図2の紙面の裏側に設けられた主流路24の入口部25に送られる。   Ink introduction holes 31 are respectively provided at upper ends of the flow path forming member 21, and ink is supplied from the ink cartridge 2 to the ink introduction holes 31. The ink supplied to one (left side in FIG. 4) of the ink introduction hole 31 is sent to the inlet 25 of the main channel 24 shown in FIG. 2 via the predetermined channel 30 and the other (right side in FIG. 4). The ink supplied to the ink introduction hole 31 is sent to the inlet 25 of the main flow path 24 provided on the back side of the paper surface of FIG.

インク導入孔31につながる流路30が形成されている。流路30は、図4中矢印Aで示すように、一方(図4中左側)のインク導入孔31に供給されたインクが、図4、図5中上側に流通した後下側に向かい、第二のフィルタ32を流通して図2に示したインク室33に送られるように形成されている。また、流路30は、図4中矢印Bで示すように、他方(図4中右側)のインク導入孔31に供給されたインクが、図4、図5中下側に流通した後、図2に示した第二のフィルタ32を流通して図4、図5中上側に向かい、図2の紙面の裏側に存在するインク室33に送られるように形成されている。第二のフィルタ32は盤面と平行な面を有し、第一のフィルタ27と平行な状態で配されている。   A flow path 30 connected to the ink introduction hole 31 is formed. As indicated by an arrow A in FIG. 4, the flow path 30 is directed to the lower side after the ink supplied to one of the ink introduction holes 31 (left side in FIG. 4) circulates in the upper side in FIGS. 4 and 5. It is formed so as to flow through the second filter 32 and to be sent to the ink chamber 33 shown in FIG. Further, as shown by the arrow B in FIG. 4, the flow path 30 is shown in FIG. 4 after the ink supplied to the other (right side in FIG. 4) ink introduction hole 31 circulates in the lower side in FIGS. 2 is distributed through the second filter 32 shown in FIG. 2 so as to be directed upward in FIGS. 4 and 5 and sent to the ink chamber 33 existing on the back side of the paper surface of FIG. The second filter 32 has a plane parallel to the board surface and is arranged in parallel with the first filter 27.

インク導入孔31(第二のフィルタ32)とインク室33(主流路24の入口部25)の間の流路30には弁体34がそれぞれ設けられ、インク噴射ヘッド5(図2参照)のリザーバ室の圧力が低下した際に、即ち、インクが吐出されて主流路24側の圧力が相対的に低下した際に弁体34はインクの流通を許容するように作動する。つまり、所定の圧力でインクがインク導入孔31から供給される状態にある場合に、インク噴射ヘッド5(図2参照)のリザーバ室にインクが貯留されている際には弁体34は閉状態にされ、インクの吐出により後流側の圧力が低下すると、負圧力により弁体34が開状態にされてインクが供給される。   A valve body 34 is provided in each of the flow paths 30 between the ink introduction hole 31 (second filter 32) and the ink chamber 33 (the inlet 25 of the main flow path 24), and the ink ejection head 5 (see FIG. 2). When the pressure in the reservoir chamber decreases, that is, when the ink is ejected and the pressure on the main flow path 24 side relatively decreases, the valve element 34 operates to allow the ink to flow. That is, when the ink is supplied from the ink introduction hole 31 at a predetermined pressure, the valve body 34 is closed when the ink is stored in the reservoir chamber of the ink ejecting head 5 (see FIG. 2). When the pressure on the wake side is lowered due to ink discharge, the valve body 34 is opened by the negative pressure and ink is supplied.

そして、本実施形態例の流路形成部材21の主流路24にはインクの搬送方向(図2中上下方向)に延びる段差部としての棚部36が形成されている。棚部36は主流路24の端部(幅広部の両側端部)に形成され、深さが浅くされた状態になっている。主流路24の端部に棚部36を設けたことにより、主流路24に気泡が混入した際に、入口部25寄りの狭い流路に気泡が浮遊して深さが浅くされた棚部36に気泡が侵入することが阻止される。このため、主流路24に気泡が混入しても、インクは棚部36を流通してインク噴射ヘッド5(図2参照)に供給される。   In the main flow path 24 of the flow path forming member 21 of the present embodiment, a shelf portion 36 is formed as a stepped portion extending in the ink transport direction (vertical direction in FIG. 2). The shelf 36 is formed at the end of the main flow path 24 (both ends of the wide portion), and the depth is reduced. By providing the shelf 36 at the end of the main flow path 24, when bubbles are mixed in the main flow path 24, the shelf 36 has a shallow depth due to the bubbles floating in the narrow flow path near the inlet 25. Air bubbles are prevented from entering the glass. For this reason, even if bubbles are mixed into the main flow path 24, the ink flows through the shelf 36 and is supplied to the ink ejecting head 5 (see FIG. 2).

図7〜図9に基づいて主流路24を概念的に説明する。
図に示すように、主流路24はフィルム20が本体22に溶着されることで形成される。主流路24は上下方向に延びて形成されているため、重力方向に沿った方向にインクが流通する。主流路24の端部には深さが浅い棚部36が形成され、主流路24に気泡38が存在した場合、気泡38は棚部36に侵入せずに浮力により主流路24の入口部25側に浮上して主流路24に留まる。このため、主流路24に気泡38が存在した状態でインク噴射ヘッド5(図2参照)のリザーバ室の圧力が低下しても、インクは、棚部36を通って第一のフィルタ27で異物がトラップされて排出孔28側に送られる(図9中矢印参照)。
The main flow path 24 will be conceptually described based on FIGS.
As shown in the figure, the main flow path 24 is formed by welding the film 20 to the main body 22. Since the main channel 24 is formed to extend in the vertical direction, the ink flows in the direction along the gravity direction. A shelf portion 36 having a shallow depth is formed at the end of the main flow path 24, and when the bubble 38 exists in the main flow path 24, the bubble 38 does not enter the shelf section 36 and buoyancy causes the inlet portion 25 of the main flow path 24. Ascend to the side and stay in the main flow path 24. For this reason, even if the pressure in the reservoir chamber of the ink ejecting head 5 (see FIG. 2) is reduced in a state where the bubbles 38 are present in the main flow path 24, the ink passes through the shelf 36 and becomes a foreign matter in the first filter 27. Is trapped and sent to the discharge hole 28 side (see arrow in FIG. 9).

インクの流れが気泡38に及ぼす抗力fにより、気泡38の浮力Fが大きければ下流に流されずに、即ち、インク噴射ヘッド5(図2参照)のリザーバ室に送られずに主流路24に浮遊した状態が維持される。気泡38の浮力Fよりもインクの流れが及ぼす抗力fが勝るときは、気泡38は下流に流されて第一のフィルタ27の下流側に排出される。   If the buoyancy F of the bubble 38 is large due to the drag force f exerted on the bubble 38 by the ink flow, it will not flow downstream, that is, will not be sent to the reservoir chamber of the ink ejecting head 5 (see FIG. 2). The floating state is maintained. When the drag force f exerted by the ink flow exceeds the buoyancy F of the bubbles 38, the bubbles 38 are caused to flow downstream and are discharged downstream of the first filter 27.

棚部36の幅や深さ(パラメータ)は以下の状態となるように設定されている。即ち、棚部36パラメータの状態は、インク噴射ヘッド5(図2参照)のリザーバ室の圧力が低下して弁体34が開状態になってインクが流通される時には(印字される時には)、インクの流れが気泡38に及ぼす抗力fよりも気泡38の浮力Fが大きくなって浮遊状態が維持され、ノズル面に負圧を作用させてクリーニング動作を行う時には、下流側の負圧力が高くなって(インクの流れが気泡38に及ぼす抗力fが気泡38の浮力Fよりも大きくなって)気泡38が排出される状態とされる。   The width and depth (parameters) of the shelf 36 are set so as to be in the following state. That is, the state of the shelf 36 parameter is when the pressure in the reservoir chamber of the ink ejecting head 5 (see FIG. 2) is lowered and the valve body 34 is opened and ink is circulated (when printing is performed). The buoyancy F of the bubble 38 is larger than the drag force f exerted on the bubble 38 by the ink flow, and the floating state is maintained. When the negative pressure is applied to the nozzle surface and the cleaning operation is performed, the negative pressure on the downstream side increases. Thus, the bubble 38 is discharged (the drag force f exerted on the bubble 38 by the ink flow is greater than the buoyancy F of the bubble 38).

従って、棚部36パラメータを適宜に設定することにより、気泡38の制御を行なうことが可能になる。   Accordingly, it is possible to control the bubbles 38 by appropriately setting the shelf 36 parameter.

上述した実施形態例では、第一のフィルタ27をインクの流れ方向に沿った面に平行に設けて流路形成部材21の幅を狭めた場合でも、主流路24の両端に形成された棚部36により気泡38の流路の閉塞を防ぐことが可能になる。また、印字の際の流速において気泡38を停滞させ、クリーニング時の負圧力の流速で気泡38を排出させるように、棚部36の深さや幅を設定することで、流入した気泡38に対して印字できる許容範囲を大幅に広げることができる。更に、棚部36を形成する簡素な構成で気泡38の影響を抑制することができる。   In the embodiment described above, even when the first filter 27 is provided parallel to the surface along the ink flow direction and the width of the flow path forming member 21 is narrowed, the shelf portions formed at both ends of the main flow path 24. 36 makes it possible to prevent the flow path of the bubbles 38 from being blocked. Further, by setting the depth and width of the shelf 36 so that the bubbles 38 are stagnated at the flow rate at the time of printing and discharged at the negative pressure flow rate at the time of cleaning, The allowable range for printing can be greatly expanded. Furthermore, the influence of the bubbles 38 can be suppressed with a simple configuration that forms the shelf 36.

尚、上述した実施形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレー、FED(電界放出ディスプレー)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。   In the above-described embodiment, the ink jet recording head has been described as an example of the liquid ejecting head. However, the present invention is widely intended for the entire liquid ejecting head, and ejects liquid other than ink. Of course, the present invention can also be applied to a liquid ejecting head. Other liquid ejecting heads include, for example, various recording heads used in image recording apparatuses such as printers, color material ejecting heads used in the manufacture of color filters such as liquid crystal displays, organic EL displays, and FEDs (field emission displays). Examples thereof include an electrode material ejection head used for electrode formation, a bioorganic matter ejection head used for biochip production, and the like.

インクジェット式記録装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an ink jet recording apparatus. インク噴射ヘッドの主要部の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the ink ejecting head. 流路形成部材の外観図である。It is an external view of a flow path forming member. 図2中の平面図である。FIG. 3 is a plan view in FIG. 2. 図2中のV−V線矢視図である。It is a VV line arrow directional view in FIG. 図5中の詳細図である。FIG. 6 is a detailed view in FIG. 5. 図6の概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram of FIG. 6. 流路形成部材の要部概念図である。It is a principal part conceptual diagram of a flow-path formation member. 図8中のIX−IX線矢視図である。It is the IX-IX line arrow directional view in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 インクジェット式記録ヘッド、 2 インクカートリッジ、 4 記録ヘッド、 5 インク噴射ヘッド、 15 ノズルプレート、 20 フィルム、 21 流路形成部材、 22 本体、 24 主流路、 25 入口部、 26 出口部、 27 第一のフィルタ、28 排出孔、 30 流路、 31 インク導入孔、 32 第二のフィルタ、 33 インク室、 34 弁体、 36 棚部、 38 気泡   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet recording head, 2 Ink cartridge, 4 Recording head, 5 Ink jet head, 15 Nozzle plate, 20 Film, 21 Flow path formation member, 22 Main body, 24 Main flow path, 25 Inlet part, 26 Outlet part, 27 1st Filter, 28 discharge hole, 30 flow path, 31 ink introduction hole, 32 second filter, 33 ink chamber, 34 valve element, 36 shelf, 38 bubble

Claims (8)

流体源の流体をヘッド本体に供給するための流路が形成された流路形成部材において、
流体の搬送方向に延びる段差部を流路に形成し、当該段差部は、流体搬送部に気泡が存在した際に気泡の侵入が阻止されると共に流体の流通を許容する
ことを特徴とする流路形成部材。
In the flow path forming member in which the flow path for supplying the fluid of the fluid source to the head body is formed,
A step portion extending in the fluid conveyance direction is formed in the flow path, and the step portion prevents a bubble from entering when a bubble is present in the fluid conveyance portion and allows a fluid to flow. Road forming member.
請求項1に記載の流路形成部材において、
前記流路には、流体の流れ方向に向けて幅広部が備えられ、前記段差部は、前記流路の端部に形成されている
ことを特徴とする流路形成部材。
In the flow path forming member according to claim 1,
The flow path forming member, wherein the flow path is provided with a wide portion in a fluid flow direction, and the stepped portion is formed at an end of the flow path.
請求項2に記載の流路形成部材において、
前記流路の出口部と前記ヘッド本体の流体入口との間には前記流体の流れ方向に沿った面を有する第一のフィルタが備えられている
ことを特徴とする流路形成部材。
The flow path forming member according to claim 2,
A flow path forming member comprising a first filter having a surface along a flow direction of the fluid between an outlet portion of the flow path and a fluid inlet of the head body.
請求項3に記載の流路形成部材において、
前記段差部は、
前記ヘッド本体側の流路が相対的に低圧力になって前記流体が流通する際には前記気泡を前記流路に留め、前記ヘッド本体側の流路から吸引圧力が印加された際には前記気泡を前記第一のフィルタに流通させる
形状とされている
ことを特徴とする流路形成部材。
In the flow path forming member according to claim 3,
The step portion is
When the flow path on the head body side becomes relatively low pressure and the fluid flows, the bubbles are retained in the flow path, and when suction pressure is applied from the flow path on the head body side, A flow path forming member characterized in that the air bubbles are circulated through the first filter.
請求項4に記載の流路形成部材において、
前記流路の流体の入口部と前記流体源との間には第二のフィルタが備えられ、
前記第一のフィルタと前記流路の流体の入口部との間には、前記ヘッド本体側の流路の圧力が相対的に低下した際に前記流体の流通を許容する弁体が備えられ、
前記第二のフィルタは前記第一のフィルタと平行に備えられている
ことを特徴とする流路形成部材。
The flow path forming member according to claim 4,
A second filter is provided between the fluid inlet of the flow path and the fluid source,
Between the first filter and the fluid inlet of the flow path is provided with a valve body that allows the fluid to flow when the pressure of the flow path on the head body side is relatively reduced,
The flow path forming member, wherein the second filter is provided in parallel with the first filter.
請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の流路形成部材と、
前記流体形成部材の前記第一のフィルタの後流側に接続されノズル開口を有するヘッド本体と
を備えたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
The flow path forming member according to any one of claims 1 to 5,
A liquid ejecting head comprising: a head main body connected to the downstream side of the first filter of the fluid forming member and having a nozzle opening.
請求項6に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記流路形成部材はヘッド本体に固定され、前記第一のフィルタの後流側が前記ヘッド本体のノズル開口に連通するリザーバ室に連通している
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
The liquid ejecting head according to claim 6,
The liquid jet head, wherein the flow path forming member is fixed to a head body, and a downstream side of the first filter communicates with a reservoir chamber that communicates with a nozzle opening of the head body.
請求項6に記載の液体噴射ヘッドと、
前記流路形成部材の前記第二のフィルタの前流側に接続される流体源と
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
A liquid ejecting head according to claim 6;
And a fluid source connected to the upstream side of the second filter of the flow path forming member.
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