JP2012131148A - Liquid ejecting head, liquid ejecting unit, and liquid ejecting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液体噴射ヘッド、液体噴射ユニット及び液体噴射装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting head, a liquid ejecting unit, and a liquid ejecting apparatus.
従来、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置では、インクタンクをイン
クジェット式記録ヘッドから離間して設け、このインクタンクとインクジェット式記録ヘ
ッド間でインクを循環させる循環式のインクジェット式記録装置が知られている。(例え
ば、特許文献1参照)。
Conventionally, in an ink jet recording apparatus which is an example of a liquid ejecting apparatus, an ink tank is provided separately from an ink jet recording head, and a circulation type ink jet recording apparatus that circulates ink between the ink tank and the ink jet recording head is provided. Are known. (For example, refer to Patent Document 1).
特許文献1に記載されたインクジェット式記録装置では、インクタンクに一つの往路管
及び一つの復路管を設け、これらの往路管及び復路管を分岐させてそれぞれ各記録ヘッド
にインクを供給させている。各記録ヘッドにおいては、フィルターの上流側の循環路及び
フィルターの下流側の循環路が形成されており、これらの二つの循環路を備えることで、
気泡の排出性を高めると共に、液体成分の沈降を抑制している。
In the ink jet recording apparatus described in
While improving the discharge | emission property of a bubble, sedimentation of a liquid component is suppressed.
しかしながら、特許文献1に記載されたインクジェット式記録ヘッドでは、下流側の循
環路にインクが導入されにくく、このため、気泡の排出性が低く、また液体成分の沈降を
抑制することができないという問題がある。さらにこのようなインクジェット式記録ヘッ
ドでは、インク噴射時に全てのノズルから均一にインクが噴射されないという問題がある
。なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドを用いた液体噴射装置だけではな
く、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置においても同様に
存在する。
However, in the ink jet recording head described in
そこで、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、より均一な噴
射特性である循環経路を有する液体噴射ヘッド、並びに当該液体噴射ヘッドを備えた液体
噴射ユニット及び液体噴射装置を提供しようとするものである。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and a liquid ejecting head having a circulation path having more uniform ejecting characteristics, a liquid ejecting unit including the liquid ejecting head, and a liquid ejecting The device is to be provided.
本発明の液体噴射ヘッドは、液体を噴射する複数のノズル開口と、複数の前記ノズル開
口に連通し液体が流通する第1流路と、前記第1流路に外部からの液体を供給する供給路
と、前記第1流路から液体を外部に回収する回収路と、前記供給路に設けられた第1フィ
ルターと、前記回収路に設けられた第2フィルターと、前記第1フィルターよりも上流側
の前記供給路と前記第2フィルターよりも下流側の前記回収路とを接続する第2流路とを
備え、前記回収路の前記第1流路と前記第2流路との間の回収側流路は、前記供給路の前
記第1流路と前記第2流路との間の供給側流路よりも低い流路抵抗を有することを特徴と
する。本発明では、回収側流路が供給側流路よりも低い流路抵抗を有することで、液体噴
射時における回収側流路近辺のノズル開口へのインク供給量を増加させ、これらのノズル
開口からの噴射量を十分に保持することができる。これにより、液体噴射特性を略均一化
することができる。なお、供給側流路には、供給路に設けられた第1フィルターが含まれ
、また、回収側流路には回収路に設けられた第2フィルターが含まれる。
The liquid ejecting head of the present invention includes a plurality of nozzle openings for ejecting liquid, a first flow path through which the liquid flows in communication with the plurality of nozzle openings, and a supply for supplying liquid from the outside to the first flow path A path, a recovery path for recovering liquid from the first flow path to the outside, a first filter provided in the supply path, a second filter provided in the recovery path, and an upstream side of the first filter A second flow path connecting the supply path on the side and the recovery path downstream of the second filter, and a recovery between the first flow path and the second flow path of the recovery path The side flow path has a flow path resistance lower than that of the supply side flow path between the first flow path and the second flow path of the supply path. In the present invention, the collection-side flow path has a lower flow resistance than the supply-side flow path, thereby increasing the amount of ink supplied to the nozzle openings in the vicinity of the collection-side flow path at the time of liquid ejection. The injection amount can be sufficiently maintained. Thereby, the liquid ejection characteristics can be made substantially uniform. The supply-side flow path includes a first filter provided in the supply path, and the recovery-side flow path includes a second filter provided in the recovery path.
ここで、前記回収側流路の断面積が、前記供給側流路の断面積よりも大きいことか、前
記回収路に設けられた第2フィルターの開口の総面積が、前記供給路に設けられた第1フ
ィルターの開口の総面積よりも広いことが好ましい。このように構成することで、回収側
流路の流路抵抗を低くすることが可能である。なお、断面積とは、ヘッド側回収路または
ヘッド側供給路において液体の流れる方向に対して垂直な面の断面積をいう。
Here, the cross-sectional area of the recovery side flow path is larger than the cross-sectional area of the supply side flow path, or the total area of the opening of the second filter provided in the recovery path is provided in the supply path. It is preferable that the total area of the opening of the first filter is larger. With this configuration, it is possible to reduce the flow path resistance of the collection side flow path. The cross-sectional area refers to a cross-sectional area of a surface perpendicular to the liquid flow direction in the head-side recovery path or the head-side supply path.
前記供給側流路は、前記回収側流路及び前記第2流路からなる流路の流路抵抗と同一の
流路抵抗を有することが好ましい。このように構成することで、より均一化させることが
できる。なお、本発明において同一とは、略同一を含むものである。
It is preferable that the supply side channel has the same channel resistance as the channel resistance of the channel including the recovery side channel and the second channel. By comprising in this way, it can be made more uniform. In the present invention, “same” includes substantially the same.
本発明の液体噴射ヘッドユニットは、上述したいずれかの液体噴射ヘッドを複数備えた
ことを特徴とする。かかる液体噴射特性の均一な液体噴射ヘッドユニットを備えることで
、本発明の液体噴射ヘッドユニットは、液体噴射装置に搭載した場合に液体噴射特性に優
れる。
A liquid ejecting head unit according to the present invention includes a plurality of any of the liquid ejecting heads described above. By providing such a liquid ejecting head unit with uniform liquid ejecting characteristics, the liquid ejecting head unit of the present invention is excellent in liquid ejecting characteristics when mounted on a liquid ejecting apparatus.
本発明の液体噴射装置は、上述したいずれかの液体噴射ヘッドを備えたこと、又は複数
備えたことを特徴とする。かかる液体噴射特性の均一な液体噴射ヘッドを備えることで、
本発明の液体噴射装置は、液体噴射特性に優れている。
The liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention includes any one or more of the liquid ejecting heads described above. By providing a liquid ejecting head with uniform liquid ejecting characteristics,
The liquid ejecting apparatus of the present invention is excellent in liquid ejecting characteristics.
本発明の液体噴射装置について、図1〜図6を用いて説明する。本実施形態のインクジ
ェット式記録装置は、インクジェット式記録装置本体に液体噴射ヘッドを固定し、ノズル
列方向に対して直交する方向に記録用紙等の記録媒体を搬送することで被記録媒体への印
刷を行う、いわゆるライン式のインクジェット式記録装置である。図1に示すインクジェ
ット式記録装置IIIは、ヘッドユニット1と、装置本体2、移動手段の一例である給紙
ローラー3と、制御部4とを備えている。
The liquid ejecting apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. The ink jet recording apparatus according to this embodiment fixes a liquid jet head to the ink jet recording apparatus main body, and prints on a recording medium by transporting a recording medium such as recording paper in a direction orthogonal to the nozzle row direction. This is a so-called line type ink jet recording apparatus. An ink jet recording apparatus III shown in FIG. 1 includes a
ヘッドユニット1は、複数の液体噴射ヘッド(以下、ヘッドという)100からなるヘ
ッド群(なお、図1中では各ヘッド群を4つのヘッド100により構成するようにしてい
る)が保持されたベースプレート18に取り付けられたフレーム部材19を備えており、
このフレーム部材19を介してヘッドユニット1が装置本体2に固定されている。
The
The
また、装置本体2には給紙ローラー3が設けられている。給紙ローラー3は、装置本体
2に給紙された紙等の記録シートS(被記録媒体)を第1の方向に搬送し、記録シートS
をヘッド100のインクの吐出面側を通過させる。ここで、第1の方向とは、記録シート
Sとヘッド100との相対的な移動方向をいう。本実施形態では、ヘッドユニット1は装
置本体2に固定されているので、給紙ローラー3により記録シートSが搬送される。
The
Is passed through the ink ejection surface side of the
制御部4は、記録シートSに印字される画像を表した印刷データに基づいて、給紙ロー
ラー3に信号を送信して記録シートSの搬送をさせると共に、図示しない配線を介して各
ヘッド100に駆動信号を送信してインクを吐出させる。
Based on the print data representing the image printed on the recording sheet S, the control unit 4 transmits a signal to the
また、装置本体2には、インクが貯留されたインク貯留手段5が設けられている。本実
施形態では、詳しくは後述するが、インク貯留手段5には、インクをインク貯留手段5か
ら各ヘッド100に供給するための供給管6と、各ヘッド100からインク貯留手段5へ
インクを回収するための回収管7とが設けられている。即ち、本実施形態においては、イ
ンク貯留手段5には、供給管6と回収管7とが設けられており、インクは、インク貯留手
段5から供給管6を介して各ヘッド100のインク流路(液体流路)に供給され、ノズル
開口から噴射されなかったインクは回収管7を介してインク貯留手段5に回収される。イ
ンク貯留手段5には、貯留されているインクを加熱するための加熱手段(図示せず)が設
けられている。このように、本実施形態においては、供給管6、回収管7及び各ヘッド1
00のインク流路からなり、インク貯留手段5から加熱されたインクを循環させるインク
循環路が設けられている。
Further, the apparatus
An ink circulation path is provided which is composed of 00 ink flow paths and circulates the ink heated from the ink storage means 5.
このようなインクジェット式記録装置IIIでは、給紙ローラー3により第1の方向に
記録シートSが搬送されると共に、ヘッドユニット1のヘッド100によってインクが吐
出されて記録シートSに画像等が印刷される。
In such an ink jet recording apparatus III, the recording sheet S is transported in the first direction by the
以下、図2及び図3を用いてインク循環路について詳細に説明する。図2、図3中、イ
ンクの流れについては矢印で示してある。インク循環路は、上述したように、供給管6、
各ヘッド100に形成されたインク流路、回収管7により構成される。
Hereinafter, the ink circulation path will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3. In FIGS. 2 and 3, the ink flow is indicated by arrows. As described above, the ink circulation path includes the supply pipe 6,
An ink flow path formed in each
供給管6は、インク貯留手段5に接続された一本の供給主管61と、供給主管61に設
けられ、各ヘッド100にインクを供給する供給副管62とからなる。回収管7は、イン
ク貯留手段5に接続された一本の回収主管71と、回収主管71に設けられ、各ヘッド1
00からのインクを回収する回収副管72とからなる。回収主管71とインク貯留手段5
との間にはポンプPが介設されている。このポンプPによる負圧により、各ヘッド100
のインクがヘッド100から回収管7を経てインク貯留手段5へ回収される。この回収さ
れたインクが再度インク貯留手段5から供給管6を経てヘッド100に供給されることで
インクが循環する構成となっている。
The supply pipe 6 includes a single supply
And a recovery sub-pipe 72 for recovering ink from 00. Collection
Between these, a pump P is interposed. Due to the negative pressure generated by the pump P, each
The ink is recovered from the
各ヘッド100は、図3に示すように、ノズル開口21及びノズル開口21に連通する
第1流路であるリザーバー101が形成されたヘッド本体I(詳しくは後述する)と、ヘ
ッド本体Iと供給副管62との間のインク流路、及びヘッド本体Iと回収副管72との間
のインク流路が形成された流路部材IIとからなる。流路部材IIは、その上面に設けら
れた開口であり、インクが導入されるインク導入口110と、インク導入口110に連通
する上部供給路120と、上部供給路120の下端部で、その一端が接続し上部供給路1
20に連通した接続路(第2流路)130とを備える。
As shown in FIG. 3, each
20 and a connection path (second flow path) 130 communicating with 20.
接続路130の他端には、接続路130内に溜まったインクを排出するための上部回収
路140が設けられている。上部回収路140は、流路部材IIの上面に設けられ、ヘッ
ド100内のインクが排出されるインク排出口150に連通する。インク排出口150に
は、回収副管72が接続されている。この上部供給路120、接続路130、及び上部回
収路140により上部側循環路が構成されている。
At the other end of the
接続路130の下面側には、上部供給路120に対向するように開口である第1フィル
ター口131が設けられており、この第1フィルター口131には第1フィルター132
が設けられている。また、第1フィルター口131には、第1フィルター132を介して
第1フィルター口131に連通すると共に、ヘッド本体Iに接続してヘッド本体Iにイン
クを供給するヘッド側供給路160が設けられている。ヘッド側供給路160は、ヘッド
本体Iの後述するコンプライアンス基板に設けられた第1開口44を介してヘッド本体I
のリザーバー101に連通する。即ち、本実施形態では、接続路130とリザーバー10
1とをヘッド側供給路160が接続している。
A
Is provided. The
The
1 is connected to the head-
また、本発明でいう供給側流路161は、接続路130からリザーバー101との間の
供給側の流路である。即ち、供給側流路161は、このヘッド側供給路160からなり、
第1フィルター132を含むものである。
Further, the supply-
The
リザーバー101は、ヘッド本体Iにおける液体流路の一部を構成する。リザーバー1
01は、圧力発生室12、及び各圧力発生室12に設けられ、インクを吐出するノズル開
口21に連通している。即ち、リザーバー101は、ノズル開口21に連通する個別流路
としての圧力発生室12が共通して接続する共通流路である。また、リザーバー101を
封止するコンプライアンス基板には第2開口45が設けられており、流路部材IIには、
この第2開口45を介してリザーバー101に連通するヘッド側回収路170が設けられ
ている。ヘッド側回収路170は、接続路130の下面に設けられた開口である第2フィ
ルター口133に第2フィルター134を介して連通する。即ち、ヘッド側回収路170
は、接続路130とリザーバー101とを接続している。
The
01 is provided in the
A head-
Connects the
また、本発明でいう回収側流路171は、接続路130からリザーバー101との間の
回収側の流路である。即ち、回収側流路171は、このヘッド側回収路170からなり、
第2フィルター134を含むものである。
Further, the collection-
The
ヘッド側回収路170は、詳しくは後述するようにそのインクの流れる方向に対して垂
直な面の断面積(以下、単に断面積という)がヘッド側供給路160の断面積よりも広く
なるように構成されている。ヘッド側供給路160、ヘッド本体Iにおけるインク流路及
びヘッド側回収路170から下部側循環路が構成されている。また、上部供給路120及
びヘッド側供給路160から供給路が構成され、上部回収路140及びヘッド側回収路1
70から回収路が構成されている。
As will be described in detail later, the head-
A recovery path is configured from 70.
これらの第1フィルター132及び第2フィルター134は、気泡等によるドット抜け
や、インク中のゴミによるノズル詰まり等の吐出不良を抑制すべく、インク内の気泡やゴ
ミ等を除去するために設けてある。この第1フィルター132及び第2フィルター134
としては、開口を有するシート状のものであればよく、例えば、金属を細かく編み込むこ
とで複数の微細孔が形成されたシート状のものや、金属板に微細孔を形成したものを用い
ることができる。
The
As long as it has a sheet-like shape having an opening, for example, a sheet-like shape in which a plurality of fine holes are formed by finely knitting a metal or a metal plate in which fine holes are formed may be used. it can.
本実施形態においては、上部側循環路を有することで、流路部材IIの流路内に沈殿し
たインク成分の沈降を抑制し、かつ、第1フィルター132及び第2フィルター134に
溜まった気泡を回収することができる。本実施形態においては、さらに下部側循環路を有
することでヘッド本体I内でのインク成分の沈降を抑制できる。これにより本実施形態の
液体噴射装置IIIにおいては、ノズルの目詰まり等が抑制されてインクの噴射特性が向
上している。
In the present embodiment, by having the upper side circulation path, the sedimentation of the ink component that has settled in the flow path of the flow path member II is suppressed, and the air bubbles accumulated in the
このような本実施形態の液体噴射装置IIIにおけるインク噴射動作について説明する
。まず、インクの循環中においては、インク貯留手段5から供給されたインクは、供給主
管61及び供給副管62を介してヘッド100の流路部材IIのインク導入口110から
ヘッド100に導入される。導入されたインクは、上部供給路120を介して接続路13
0に供給される。その後、インクは、第1フィルター132により濾過されてからヘッド
側供給路160を通過してヘッド本体Iのリザーバー101から圧力発生室12に導入さ
れる。
An ink ejecting operation in the liquid ejecting apparatus III of the present embodiment will be described. First, during the circulation of ink, the ink supplied from the ink storage means 5 is introduced into the
0 is supplied. Thereafter, the ink is filtered by the
この場合において、本実施形態では、インクが下部側循環路に導入されやすいように、
接続路130は、流路抵抗が従来よりも高くなるように断面積をやや小さく設定してある
。このように構成されていることで、インク噴射時においてインクが下部側循環路にも流
れやすく十分に供給されて、ヘッド本体Iに十分な量のインクを供給できるので、インク
成分の沈殿を抑制できる。なお、接続路130の流路抵抗を従来よりも大幅に高くなるよ
うにすれば、例えば、下流側循環路の流路抵抗より高くするように構成すれば、ヘッド側
回収路170に供給されるインク量が減ってしまうので、後述するような本実施形態の効
果を奏することができない。
In this case, in the present embodiment, the ink is easily introduced into the lower circulation path.
The
そして、ポンプPによりリザーバー101内のインクはリザーバー101からヘッド側
回収路170及び上部回収路140を介して回収されると共に、接続路130内のインク
は接続路130から上部回収路140を介して回収される。同時に新しいインクが供給管
6を経てヘッド100に導入される。このようにして、インクがヘッド100内を循環す
る。
The ink in the
このようにヘッド100内でインクが循環している場合において、ノズル開口21から
インクを噴射する場合、インクの流れは図4に示すように変更される。即ち、インク噴射
時には、インクが、ヘッド側回収路170からも圧力発生室12へ導入される。その他の
流路においては、インクの流れに変更はない。
As described above, when ink is circulated in the
ところで、上述したように接続路130の流路抵抗が従来よりもやや高くなるように構
成されていることから、接続路130の下流側(上部回収路140側)ではインク量が少
なくなる場合もある。この場合に、仮に供給側流路と回収側流路との流路抵抗が同一とな
るように構成されているとすれば、噴射時において接続路から第2フィルターを介してヘ
ッド側回収路に導入されるインク量が少なくなることも考えられる。従って、このような
場合には、インク噴射時においてヘッド側供給路側に存在するノズル開口に比べてヘッド
側回収路側に存在するノズル開口から噴射されるインク量が少なくなってしまう。即ち、
インク成分の沈殿を抑制するために接続路の流路抵抗をやや高くするとノズル開口の並設
方向においてインク噴射量が均一でなくなってしまうという問題がある。
By the way, as described above, since the flow path resistance of the
If the flow path resistance of the connection path is slightly increased in order to suppress precipitation of the ink component, there is a problem that the ink ejection amount is not uniform in the direction in which the nozzle openings are arranged side by side.
そこで、本実施形態においては、供給側流路161よりも回収側流路171の方が流路
抵抗が低くなるように、ヘッド側回収路170の断面積をヘッド側供給路160の断面積
よりも大きく、即ちヘッド側回収路170をヘッド側供給路160よりも太くしている。
これにより、噴射時に接続路130から回収側流路171へはインクが流入しやすいため
に、回収側流路171側のノズル開口21であっても十分な量のインクを導入することが
でき、ノズル開口21から適量を噴射することができる。従って、ノズル開口21の並設
方向においてインク噴射量が略均一となる。特に、供給側流路161と、接続路130及
び回収側流路171との流路抵抗が略同一となるように構成することで、供給側流路16
1を通過するインクの量と回収側流路171を通過するインクの量とが略均一になり、ノ
ズル開口21の並設方向においてインク噴射量がより均一化される。
Therefore, in the present embodiment, the cross-sectional area of the head-
Thereby, since ink easily flows from the
The amount of ink that passes through 1 and the amount of ink that passes through the collection-
即ち、本実施形態においては、液体成分の沈降を抑制すべく下流側循環路にインクを多
く循環させることができるように接続路130の流路抵抗をやや高くしているが、この場
合液体噴射特性が均一とはならないので、さらに回収側流路171の流路抵抗を低くして
、液体噴射特性を略均一化しているのである。
That is, in this embodiment, the flow path resistance of the
このように回収側流路171における流路抵抗を低くするには、本実施形態のようにヘ
ッド側回収路170の断面積がヘッド側供給路160の断面積よりも太くなるように構成
することに限定されない。例えば、第2フィルター134の開口の総面積を第1フィルタ
ー132の開口の総面積よりも広くすることが挙げられる。このように第2フィルター1
34の開口率を第1フィルター132の開口率よりも高くすることで、回収側流路171
の流路抵抗が供給側流路161の流路抵抗よりも低くなるので、インク噴射時においてヘ
ッド側回収路170側のノズル開口21からも十分にインクが噴射され、インク噴射特性
が均一化される。また、供給側流路161に第1フィルター132を複数設けてもよい。
Thus, in order to reduce the flow path resistance in the recovery
34 by making the aperture ratio of 34 higher than the aperture ratio of the
Is lower than the flow path resistance of the supply
以下、図5及び図6を用いて液体噴射ヘッド本体について説明する。図5は、液体噴射
ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド本体の概略構成を示す分解斜視図であり
、図6は、インクジェット式記録ヘッド本体の平面図及びそのA−A′断面図である。
Hereinafter, the liquid jet head main body will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of an ink jet recording head main body which is an example of a liquid ejecting head, and FIG. 6 is a plan view of the ink jet recording head main body and a sectional view taken along line AA ′.
図示するように、流路形成基板10は、シリコン単結晶基板からなり、その一方の面に
は例えば二酸化シリコンからなる弾性膜50が形成されている。この流路形成基板10に
は、その他方面側から異方性エッチングすることにより、流路形成基板10には、複数の
隔壁11によって区画された複数の圧力発生室12がその幅方向(短手方向)に並設され
ている。また、流路形成基板10の圧力発生室12の長手方向一端部側には、インク供給
路14と連通路15とが隔壁11によって区画されている。また、連通路15の一端には
、各圧力発生室12の共通のインク室(液体室)となるリザーバー101の一部を構成す
る連通部13が形成されている。すなわち、流路形成基板10には、圧力発生室12、連
通部13、インク供給路14及び連通路15からなる液体流路が設けられている。
As shown in the drawing, the flow
インク供給路14は、圧力発生室12の長手方向一端部側に連通し且つ圧力発生室12
より小さい断面積を有する。そして、各連通路15は、インク供給路14の圧力発生室1
2とは反対側に連通し、インク供給路14の幅方向(短手方向)より大きい断面積を有す
る。本実施形態では、連通路15を圧力発生室12と同じ断面積で形成した。すなわち、
流路形成基板10には、圧力発生室12と、圧力発生室12の短手方向の断面積より小さ
い断面積を有するインク供給路14と、このインク供給路14に連通すると共にインク供
給路14の短手方向の断面積よりも大きく圧力発生室12と同等の断面積を有する連通路
15とが複数の隔壁11により区画されて設けられている。
The
Has a smaller cross-sectional area. Each
2 has a cross-sectional area larger than the width direction (short direction) of the
The flow
また、流路形成基板10の開口面側には、各圧力発生室12のインク供給路14とは反
対側の端部近傍に連通するノズル開口21が穿設されたノズルプレート20が接着剤や熱
溶着フィルム等の接着剤層によって固着されている。なお、ノズルプレート20は、ガラ
スセラミックス、シリコン単結晶基板又はステンレス鋼などからなる。
Further, on the opening surface side of the flow
一方、流路形成基板10の開口面とは反対側には、上述したように、弾性膜50が形成
され、この弾性膜50上には、例えば、酸化ジルコニウム(ZrO2)等からなる絶縁体
膜55が積層形成されている。また、絶縁体膜55上には、第1電極60と、圧電体層7
0と、第2電極80とからなる圧電素子300が形成されている。ここで、圧電素子30
0は、第1電極60、圧電体層70及び第2電極80を含む部分をいう。一般的には、圧
電素子300の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層70を各圧力
発生室12毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか
一方の電極及び圧電体層70から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じ
る部分を圧電体能動部という。本実施形態では、第1電極60を圧電素子300の共通電
極とし、第2電極80を圧電素子300の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合
でこれを逆にしても支障はない。何れの場合においても、各圧力発生室12毎に圧電体能
動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素子300と当該圧電素子30
0の駆動により変位が生じる振動板とを合わせてアクチュエーター装置と称する。なお、
本実施形態では、第1電極60を複数の圧電素子300の並設方向に亘って設け、第1電
極60の圧力発生室12の長手方向の端部を、圧力発生室12に相対向する位置となるよ
うに設けた。また、上述した例では、弾性膜50、絶縁体膜55及び第1電極60が振動
板として作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、弾性膜50及び絶縁
体膜55を設けずに、第1電極60のみが振動板として作用するようにしてもよい。
On the other hand, the
A
0 refers to a portion including the
The diaphragm that generates displacement by driving 0 is collectively referred to as an actuator device. In addition,
In the present embodiment, the
そして、このような各圧電素子300の第2電極80には、例えば、金(Au)等から
なるリード電極90がそれぞれ接続され、このリード電極90を介して各圧電素子300
に選択的に電圧が印加されるようになっている。
The
A voltage is selectively applied to the.
また、保護基板30には、連通部13に対向する領域にリザーバー部31が設けられて
おり、このリザーバー部31は、上述したように、流路形成基板10の連通部13と連通
されて各圧力発生室12の共通のインク室となるリザーバー101を構成している。また
、保護基板30の圧電素子保持部32とリザーバー部31との間の領域には、保護基板3
0を厚さ方向に貫通する貫通孔33が設けられ、この貫通孔33内に第1電極60の一部
及びリード電極90の先端部が露出され、これらの先端部に図示しない導電性ワイヤーを
介して圧電素子300を駆動するための駆動回路が電気的に接続されている。
Further, the
A through
保護基板30としては、流路形成基板10の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス
、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板10と同一
材料、すなわち、表面の結晶面方位が(110)面のシリコン単結晶基板を用いた。
As the
保護基板30上には、封止膜41及び固定板42とからなるコンプライアンス基板40
が接合されている。ここで、封止膜41は、剛性が低く可撓性を有する材料(例えば、ポ
リフェニレンサルファイド(PPS)フィルム)からなり、この封止膜41によってリザ
ーバー部31の一方面が封止されている。また、固定板42は、金属等の硬質の材料(例
えば、ステンレス鋼(SUS)等)で形成される。この固定板42のリザーバー101に
対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部43となっているため、リザーバー
101の一方面は可撓性を有する封止膜41のみで封止されている。
On the
Are joined. Here, the sealing
このコンプライアンス基板40には、第1開口44及び第2開口45(図3参照)が設
けられており、上述したように、第1開口44にはヘッド側供給路160(図3参照)が
連通し、第2開口45にはヘッド側回収路170(図3参照)が連通する。これにより、
上述したようにリザーバー101にインク貯留手段5(図2参照)からのインクが供給さ
れると共に、気泡排出動作時にはインク貯留手段5にインクを排出するように構成されて
いる。
The
As described above, the ink is supplied from the ink storage unit 5 (see FIG. 2) to the
このような本実施形態のヘッド本体Iでは、図示しない外部インク供給手段からインク
を取り込み、上述したインク充填動作によりリザーバー101からノズル開口21に至る
まで内部をインクで満たした後、図示しない駆動回路からの記録信号に従い、圧力発生室
12に対応するそれぞれの第1電極60と第2電極80との間に電圧を印加し、弾性膜5
0、絶縁体膜55、第1電極60及び圧電体層70をたわみ変形させることにより、各圧
力発生室12内の圧力が高まりノズル開口21からインク滴が吐出する。
In the head main body I of this embodiment, after taking in ink from an external ink supply means (not shown) and filling the interior from the
0, the insulating
(他の実施形態)
さらに、本発明の実施形態としては上述した実施形態に限定されるものではない。例え
ば、上述した実施形態では、各ヘッドが固定されたライン式のインクジェット式記録装置
を示したが、いわゆるシリアル式のインクジェット式記録装置に用いることも可能である
。なお、シリアル式のインクジェット式記録装置とは、液体噴射ヘッドを被記録媒体の搬
送方向とは交差する方向に移動させながら印刷を行うものをいう。また、上述した実施形
態では、4つのヘッドを有するものを示したが、この数は限定されず、例えば一つのヘッ
ドを有するものでもよい。
(Other embodiments)
Furthermore, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in the above-described embodiment, the line type ink jet recording apparatus in which each head is fixed is shown. However, the present invention can be used for a so-called serial type ink jet recording apparatus. Note that the serial ink jet recording apparatus is a device that performs printing while moving the liquid ejecting head in a direction intersecting the transport direction of the recording medium. Further, in the above-described embodiment, the one having four heads is shown, but this number is not limited, and for example, one having one head may be used.
本実施形態では、第1フィルター132及び第2フィルター134は、それぞれ接続路
130の底面(下面)に設けられているが、これに限定されない。第1フィルター132
はヘッド側供給路160内に設けてあればよく、第2フィルター134もヘッド側回収路
170内に設けてあればよい。
In the present embodiment, the
May be provided in the head
本実施形態では、インク貯留手段5からのインクをヘッド100に供給する供給管6及
びヘッド100からのインクをインク貯留手段5に回収する回収管7を示したが、これら
は管に限定されない。例えば、エッチングなどによりシリコン基板を一部除去して形成し
た流路であってもよい。
In the present embodiment, the supply pipe 6 that supplies the ink from the
さらに、上述の実施形態では、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッド100
を例示して本発明を説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたもので
ある。液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる記録
ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有
機ELディスプレイ、FED(電界放出ディスプレイ)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を挙げることが
できる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the ink
The present invention has been described by exemplifying the above, but the present invention is widely intended for all liquid ejecting heads. Examples of the liquid ejecting head include a recording head used for an image recording apparatus such as a printer, a color material ejecting head used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an organic EL display, and an electrode formation such as an FED (field emission display). Electrode material ejecting heads used in manufacturing, bioorganic matter ejecting heads used in biochip production, and the like.
5 インク貯留手段、 6 供給管、 7 回収管、 10 流路形成基板、 12
圧力発生室、 13 連通部、 14 インク供給路、 20 ノズルプレート、 21
ノズル開口、 41 封止膜、 61 供給主管、 62 供給副管、 71 回収主
管、 72 回収副管、 100 インクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、
101 リザーバー、 130 接続路、 132 第1フィルター、 134 第2フ
ィルター、 160 ヘッド側供給路、 170 ヘッド側回収路、 300 圧電素子
5 Ink storage means, 6 Supply pipe, 7 Recovery pipe, 10 Flow path forming substrate, 12
Pressure generating chamber, 13 communicating portion, 14 ink supply path, 20 nozzle plate, 21
Nozzle opening, 41 sealing film, 61 supply main pipe, 62 supply sub pipe, 71 collection main pipe, 72 collection sub pipe, 100 ink jet recording head (liquid ejecting head),
DESCRIPTION OF
Claims (7)
流路と、
前記第1流路に外部からの液体を供給する供給路と、
前記第1流路から液体を外部に回収する回収路と、
前記供給路に設けられた第1フィルターと、
前記回収路に設けられた第2フィルターと、
前記第1フィルターよりも上流側の前記供給路と前記第2フィルターよりも下流側の前記
回収路とを接続する第2流路とを備え、
前記回収路の前記第1流路と前記第2流路との間の回収側流路は、前記供給路の前記第1
流路と前記第2流路との間の供給側流路よりも低い流路抵抗を有することを特徴とする液
体噴射ヘッド。 A plurality of nozzle openings for injecting liquid, and a first liquid in communication with the plurality of nozzle openings.
A flow path;
A supply path for supplying liquid from the outside to the first flow path;
A recovery path for recovering liquid from the first flow path to the outside;
A first filter provided in the supply path;
A second filter provided in the recovery path;
A second flow path connecting the supply path upstream of the first filter and the recovery path downstream of the second filter;
The recovery side flow path between the first flow path and the second flow path of the recovery path is the first flow path of the supply path.
A liquid ejecting head having a flow path resistance lower than that of a supply-side flow path between the flow path and the second flow path.
項1記載の液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the recovery-side flow path is larger than a cross-sectional area of the supply-side flow path.
フィルターの開口の総面積よりも広いことを特徴とする請求項1記載の液体噴射ヘッド。 The total area of the openings of the second filter provided in the recovery path is the first area provided in the supply path.
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the liquid ejecting head is wider than a total area of openings of the filter.
路抵抗を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。 The said supply side flow path has the same flow path resistance as the flow path resistance of the flow path which consists of the said collection | recovery side flow path and the said 2nd flow path, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. The liquid jet head described.
噴射ヘッドユニット。 A liquid ejecting head unit comprising a plurality of liquid ejecting heads according to claim 1.
装置。 A liquid ejecting apparatus comprising the liquid ejecting head according to claim 1.
噴射装置。 A liquid ejecting apparatus comprising a plurality of liquid ejecting heads according to claim 1.
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|---|
JP2015085660A (en) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | 富士フイルム株式会社 | Washing device for ink jet head and method for washing ink jet head |
JP2018001507A (en) * | 2016-06-29 | 2018-01-11 | セーレン株式会社 | Ink jet recording device |
JP2018047683A (en) * | 2016-09-14 | 2018-03-29 | 株式会社リコー | Liquid discharge head, liquid discharge unit and device for discharging liquid |
-
2010
- 2010-12-22 JP JP2010285975A patent/JP2012131148A/en not_active Withdrawn
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