JP2012153071A - Inkjet head and recording device - Google Patents

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Kazuhisa Tanigawa
和久 谷川
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inkjet head that can hydrodynamically optimize ink supply.SOLUTION: The inkjet head 5 includes: a base body 21 in which a supply path 49 including a pressure chamber 31 communicating with a discharge hole 29a and a reservoir 27 communicating with the pressure chamber 31 is formed. In addition, the head 5 includes one or a plurality of blade-like parts 51 arranged in the supply path 49.

Description

本発明は、インクジェットヘッド及び記録装置に関する。   The present invention relates to an inkjet head and a recording apparatus.

吐出孔に通じる加圧室(キャビティ)と、当該加圧室に通じるリザーバとを有するインクジェットヘッドが知られている(例えば特許文献1)。リザーバから吐出孔に至る空間にはインクが満たされている。そして、加圧室の容積が変化してインクに圧力が付与されることにより、加圧室から吐出孔へインクが送出され、インク滴が吐出孔から吐出される。また、加圧室へはリザーバからインクが補充される。   An ink jet head having a pressurizing chamber (cavity) communicating with a discharge hole and a reservoir communicating with the pressurizing chamber is known (for example, Patent Document 1). The space from the reservoir to the ejection hole is filled with ink. Then, when the volume of the pressurizing chamber changes and pressure is applied to the ink, the ink is sent from the pressurizing chamber to the ejection holes, and ink droplets are ejected from the ejection holes. The pressurizing chamber is replenished with ink from the reservoir.

特開平11−309877号公報JP-A-11-309877

上記のような構成のインクジェットヘッドに対しては、インクの流れ等の流体力学に関して種々の要望が生じている。例えば、加圧室からリザーバへの逆流は抑制されることが望まれる。換言すれば、加圧室とリザーバとの間の流路抵抗を大きくすることが望まれる。一方で、リザーバから加圧室へのインクの供給は速やかに行われることが望まれる。換言すれば、加圧室とリザーバとの間の流路抵抗を小さくすることが望まれる。このように、インクジェットヘッドにおいては、相反する要望も生じている。このような要望に対しては、流路の形状を変更しただけでは対応することが難しいことがある。   For the ink jet head configured as described above, various demands have arisen regarding fluid dynamics such as ink flow. For example, it is desired that the backflow from the pressurizing chamber to the reservoir is suppressed. In other words, it is desired to increase the flow path resistance between the pressurizing chamber and the reservoir. On the other hand, it is desired that ink is supplied from the reservoir to the pressurizing chamber promptly. In other words, it is desired to reduce the flow path resistance between the pressurizing chamber and the reservoir. Thus, conflicting demands have arisen in the inkjet head. It may be difficult to respond to such a request simply by changing the shape of the flow path.

本発明の目的は、インクの供給を流体力学的に好適化できるインクジェットヘッド及び記録装置を提供することにある。   It is an object of the present invention to provide an ink jet head and a recording apparatus that can optimize ink supply hydrodynamically.

本発明の一態様に係るインクジェットヘッドは、吐出孔に通じる加圧室と、前記加圧室に通じるリザーバとを含む流路が形成された基体と、前記流路内に配置された1又は複数の翼状部と、を有する。   An ink jet head according to an aspect of the present invention includes a base on which a flow path including a pressurizing chamber that communicates with a discharge hole and a reservoir that communicates with the pressurizing chamber is formed, and one or more disposed in the flow path. And a wing-shaped portion.

好適には、前記翼状部は、翼弦が流れ方向に沿うように配置され、翼弦方向における、翼厚が最大翼厚tmaxとなる最大翼厚位置から前記加圧室側の縁部までの長さLcと、前記最大翼厚位置から前記リザーバ側の縁部までの長さLmとの関係がLm<Lcである。 Preferably, the airfoil is arranged such that the chord is along the flow direction, and from the maximum blade thickness position where the blade thickness is the maximum blade thickness t max in the chord direction to the edge on the pressure chamber side The relationship between the maximum length Lc and the length Lm from the maximum blade thickness position to the edge on the reservoir side is Lm <Lc.

好適には、Lc<5.7×tmaxである。 Preferably, Lc <5.7 × t max .

好適には、Lm<1.9×tmaxである。 Preferably, Lm <1.9 × tmax .

好適には、前記複数の翼状部は翼厚方向へ互いに離間して配列されている。   Preferably, the plurality of wing-like portions are arranged apart from each other in the blade thickness direction.

好適には、複数の前記翼状部が翼厚方向へ互いに離間して配列されている翼ユニットが、流れ方向の互いに異なる位置に複数配置されており、各翼ユニットは、一の前記翼ユニットにおける翼状部の位置が、流れ方向に隣接する他の前記翼ユニットにおける翼状部の位置と翼厚方向において異なる。   Preferably, a plurality of wing units in which a plurality of the wing-like portions are arranged apart from each other in the wing thickness direction are arranged at different positions in the flow direction, and each wing unit is in one wing unit. The position of the wing-like portion is different from the position of the wing-like portion in the other blade unit adjacent to the flow direction in the blade thickness direction.

好適には、前記リザーバの内周面には、複数の前記加圧室に通じる複数の供給孔が開口しており、前記複数の翼状部は、前記リザーバ内の前記複数の供給孔が開口する位置においてその開口方向に翼弦を沿わせて配置されている。   Preferably, a plurality of supply holes communicating with the plurality of pressurizing chambers are opened on the inner peripheral surface of the reservoir, and the plurality of supply holes in the reservoir are opened in the plurality of wing-shaped portions. In the position, the chord is arranged along the direction of the opening.

本発明の一態様に係る記録装置は、インクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドを制御する制御部と、を有し、前記インクジェットヘッドは、吐出孔に通じる加圧室と、前記加圧室に通じるリザーバとを含む流路が形成された基体と、前記流路内に配置された1又は複数の翼状部と、を有する。   A recording apparatus according to an aspect of the present invention includes an inkjet head and a control unit that controls the inkjet head, and the inkjet head includes a pressurizing chamber that communicates with an ejection hole and a reservoir that communicates with the pressurizing chamber. And a base body on which a flow path including the same is formed, and one or a plurality of wing-like portions disposed in the flow path.

上記の構成によれば、インクの供給を流体力学的に好適化できる。   According to said structure, supply of an ink can be optimized hydrodynamically.

本発明の実施形態に係る記録装置の要部を模式的に示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view schematically illustrating a main part of the recording apparatus according to the embodiment of the invention. 図1の記録装置のインクジェットヘッドの一部の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a part of an ink jet head of the recording apparatus of FIG. 1. 図1の記録装置のインクジェットヘッドの一部の流路を模式的に示す平面透視図。FIG. 2 is a perspective plan view schematically showing a part of a flow path of an ink jet head of the recording apparatus of FIG. 1. 図4(a)及び図4(b)は図2のインクジェットヘッドに設けられる翼状部を示す模式図。4A and 4B are schematic views showing wing-like portions provided in the inkjet head of FIG. 図5(a)及び図5(b)は図4の翼状部の作用を説明する模式図。FIG. 5A and FIG. 5B are schematic views for explaining the operation of the wing-like portion of FIG. 図6(a)及び図6(b)は図2の翼状部の好適な形状を説明するための図。6 (a) and 6 (b) are diagrams for explaining a preferred shape of the wing-like portion of FIG. 図7(a)及び図7(b)は加圧室における翼状部の具体的な配置例を示す斜視図。FIG. 7A and FIG. 7B are perspective views showing a specific arrangement example of the wing-shaped portion in the pressurizing chamber. 図8(a)及び図8(b)はリザーバにおける翼状部の具体的な配置例を示す斜視図。FIG. 8A and FIG. 8B are perspective views showing a specific arrangement example of the wing-shaped portion in the reservoir. 図9(a)及び図9(b)は翼状部の配置例を示す模式図。FIG. 9A and FIG. 9B are schematic views showing an example of the arrangement of the wing-like portions.

(記録装置の基本構成)
図1は、本発明の実施形態に係る記録装置1の要部を模式的に示す斜視図である。
(Basic configuration of recording device)
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a main part of a recording apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.

なお、記録装置1及び後述するインクジェットヘッド5は、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下では、便宜的に、直交座標系xyzを定義するとともに、z方向の正側(図1の紙面上方)を上方として、上面、下面等の用語を用いることがあるものとする。   The recording device 1 and the inkjet head 5 to be described later may be either upward or downward, but hereinafter, for convenience, the orthogonal coordinate system xyz is defined and the z-direction normal direction is defined. The term “upper surface” or “lower surface” may be used with the side (upper side in FIG. 1) as the upper side.

記録装置1は、例えば、メディア(例えば紙)101を矢印y1で示す方向へ搬送する搬送部3と、搬送されているメディア101に向けてインク滴を吐出するヘッド5と、搬送部3及びヘッド5の動作を制御する制御部7とを有している。   The recording apparatus 1 includes, for example, a transport unit 3 that transports a medium (for example, paper) 101 in a direction indicated by an arrow y1, a head 5 that ejects ink droplets toward the transported medium 101, and the transport unit 3 and the head. 5 and a control unit 7 for controlling the operation of 5.

搬送部3は、例えば、不図示の供給スタックに積層された複数のメディア101を一ずつ不図示の排出スタックへ搬送する。搬送部3は、公知の適宜な構成とされてよい。図1では、搬送経路がストレートパスとされ、メディア101に当接するローラ9と、ローラ9を回転させるモータ11とが設けられた搬送部が例示されている。   For example, the transport unit 3 transports a plurality of media 101 stacked on a supply stack (not shown) one by one to a discharge stack (not shown). The transport unit 3 may have a known appropriate configuration. In FIG. 1, the conveyance path is a straight path, and a conveyance unit provided with a roller 9 that contacts the medium 101 and a motor 11 that rotates the roller 9 is illustrated.

ヘッド5は、メディア101の搬送経路の途中に配置されており、z方向の正側からメディア101に対向する。ヘッド5は、メディア101の印画面及び搬送方向に直交する方向(主走査方向、x方向)にシャトル運動を行うシリアルヘッドであってもよいし、当該直交する方向に(ほぼ)固定されたラインヘッドであってもよい。なお、本実施形態においては、ヘッド5がラインヘッドである場合を例に挙げて説明するものとする。   The head 5 is disposed in the middle of the conveyance path of the medium 101 and faces the medium 101 from the positive side in the z direction. The head 5 may be a serial head that performs a shuttle motion in a direction (main scanning direction, x direction) orthogonal to the printing screen and the conveyance direction of the medium 101, or a line fixed (substantially) in the orthogonal direction. It may be a head. In the present embodiment, the case where the head 5 is a line head will be described as an example.

ヘッド5は、x方向の複数位置においてインク滴をメディア101に吐出、付着させる。当該動作が、メディア101の搬送に伴って繰り返し行なわれることにより、メディア101には2次元画像が形成される。   The head 5 ejects and attaches ink droplets to the medium 101 at a plurality of positions in the x direction. By repeating this operation as the medium 101 is conveyed, a two-dimensional image is formed on the medium 101.

制御部7は、例えば、CPU、ROM、RAM及び外部記憶装置を含んで構成されている。制御部7は、モータ用ドライバ13に制御信号を出力することにより、所望の電圧をモータ11に印加して、モータ11を制御する。同様に、制御部7は、ヘッド用ドライバ15に制御信号を出力することにより、所望の電圧をヘッド5に印加して、ヘッド5を制御する。   The control unit 7 includes, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and an external storage device. The controller 7 applies a desired voltage to the motor 11 by outputting a control signal to the motor driver 13 to control the motor 11. Similarly, the control unit 7 outputs a control signal to the head driver 15 to apply a desired voltage to the head 5 to control the head 5.

図2は、ヘッド5の一部を破断・拡大して示す模式的な断面図である。なお、図2の下方がメディア101に対向する側である。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a part of the head 5 broken and enlarged. Note that the lower side of FIG. 2 is the side facing the medium 101.

ヘッド5は、例えば、圧電素子の機械的歪によりインクに圧力を付与するピエゾ式のヘッドである。ヘッド5は、インク滴を吐出する複数の吐出素子19を有し、図2は一の吐出素子19を示している。複数の吐出素子19は、xy平面において配列されており(図3参照)、各吐出素子19は、メディア101上の1ドットに対応している。   The head 5 is, for example, a piezo-type head that applies pressure to ink by mechanical strain of a piezoelectric element. The head 5 has a plurality of ejection elements 19 that eject ink droplets, and FIG. 2 shows one ejection element 19. The plurality of ejection elements 19 are arranged in the xy plane (see FIG. 3), and each ejection element 19 corresponds to one dot on the medium 101.

また、別の観点では、ヘッド5は、インクを貯留する空間を形成する基体21と、基体21に貯留されているインクに圧力を付与するためのアクチュエータ23(一部基体21に兼用)とを有している。複数の吐出素子19は、基体21及びアクチュエータ23により構成されている。   In another aspect, the head 5 includes a base 21 that forms a space for storing ink, and an actuator 23 (partly used for the base 21) that applies pressure to the ink stored in the base 21. Have. The plurality of ejection elements 19 includes a base 21 and an actuator 23.

基体21の内部には、複数の個別流路25(図2では1つを図示)と、当該複数の個別流路25に通じるリザーバ(共通流路)27とが形成されている。個別流路25は、吐出素子19毎に設けられ、リザーバ27は、複数の吐出素子19に共通に設けられている。各個別流路25は、メディア101に対向する吐出孔29aを含むディセンダ(部分流路)29と、ディセンダ29に通じる加圧室31と、加圧室31とリザーバ27とを連通する連通路33とを有している。連通路33の一部を、インクの流れ方向に直交する断面の面積がリザーバ27および加圧室31よりも小さくすることで、連通路33がしぼりとして働くようにしてもよい。   A plurality of individual channels 25 (one is shown in FIG. 2) and a reservoir (common channel) 27 communicating with the plurality of individual channels 25 are formed inside the base 21. The individual flow path 25 is provided for each ejection element 19, and the reservoir 27 is provided in common for the plurality of ejection elements 19. Each individual flow path 25 includes a descender (partial flow path) 29 including a discharge hole 29 a facing the medium 101, a pressurization chamber 31 communicating with the descender 29, and a communication path 33 communicating the pressurization chamber 31 and the reservoir 27. And have. A part of the communication path 33 may have a cross-sectional area perpendicular to the ink flow direction smaller than that of the reservoir 27 and the pressurizing chamber 31 so that the communication path 33 functions as a squeezing.

複数の個別流路25及びリザーバ27にはインクが満たされている。複数の加圧室31の容積が変化してインクに圧力が付与されることにより、複数の加圧室31から複数のディセンダ29へインクが送出され、複数の吐出孔29aからは複数のインク滴が吐出される。また、複数の加圧室31へは複数の連通路33を介してリザーバ27からインクが補充される。   The plurality of individual flow paths 25 and the reservoirs 27 are filled with ink. When the volumes of the plurality of pressurizing chambers 31 change and pressure is applied to the ink, the ink is sent from the plurality of pressurizing chambers 31 to the plurality of descenders 29, and a plurality of ink droplets are ejected from the plurality of ejection holes 29a. Is discharged. In addition, the plurality of pressurizing chambers 31 are replenished with ink from the reservoir 27 via the plurality of communication paths 33.

複数の個別流路25及びリザーバ27の断面形状若しくは平面形状は、適宜に設定されてよい。本実施形態では、加圧室31は、z方向において一定の厚さに形成されるとともに、z方向に見てx方向及びy方向を対角線方向とする菱形(図3参照)とされている。その菱形のy方向の一方の角部はディセンダ29と連通され、他方の角部は連通路33と連通されている。また、連通路33は、リザーバ27に開口する第1供給孔33aと、第1供給孔33aからxy平面に平行に延びる中間路33bと、中間路33bに接続され、加圧室31に開口する第2供給孔33cとを有している。リザーバ27の断面形状は例えば矩形であり、第1供給孔33aは矩形の上面に開口している。   The cross-sectional shape or planar shape of the plurality of individual flow paths 25 and the reservoirs 27 may be set as appropriate. In the present embodiment, the pressurizing chamber 31 is formed to have a constant thickness in the z direction, and is a rhombus (see FIG. 3) having the x direction and the y direction as diagonal directions when viewed in the z direction. One corner of the rhombus in the y direction communicates with the descender 29, and the other corner communicates with the communication path 33. The communication path 33 is connected to the first supply hole 33 a that opens to the reservoir 27, the intermediate path 33 b that extends parallel to the xy plane from the first supply hole 33 a, and the intermediate path 33 b, and opens to the pressurizing chamber 31. And a second supply hole 33c. The cross-sectional shape of the reservoir 27 is, for example, a rectangle, and the first supply hole 33a opens on the upper surface of the rectangle.

基体21は、例えば、複数の基板が積層されることにより構成されている。具体的には、基体21は、複数の個別流路25及びリザーバ27を構成する貫通孔が形成された基板35と、複数の加圧室31の上面開口を塞ぐ振動板37とを有している。   The base body 21 is configured, for example, by stacking a plurality of substrates. Specifically, the base body 21 includes a substrate 35 in which through holes constituting the plurality of individual flow paths 25 and the reservoirs 27 are formed, and a vibration plate 37 that closes the upper surface openings of the plurality of pressurizing chambers 31. Yes.

複数の基板35の厚み及び積層数は、複数の個別流路25及びリザーバ27の形状等に応じて適宜に設定されてよい。複数の基板35は、適宜な材料により形成されてよく、例えば、金属、セラミック若しくはシリコンにより形成されている。   The thickness and the number of layers of the plurality of substrates 35 may be appropriately set according to the shapes of the plurality of individual flow paths 25 and the reservoirs 27. The plurality of substrates 35 may be formed of an appropriate material, for example, formed of metal, ceramic, or silicon.

アクチュエータ23は、例えば、撓みモードで変位する、ユニモルフ型の圧電素子により構成されている。具体的には、例えば、アクチュエータ23は、加圧室31側から順に積層された、振動板37、共通電極39、圧電体41及び複数の個別電極43を有している。個別電極43は、吐出素子19毎に設けられている。   The actuator 23 is composed of, for example, a unimorph type piezoelectric element that is displaced in a bending mode. Specifically, for example, the actuator 23 includes a diaphragm 37, a common electrode 39, a piezoelectric body 41, and a plurality of individual electrodes 43 that are stacked in order from the pressurizing chamber 31 side. The individual electrode 43 is provided for each ejection element 19.

振動板37、共通電極39及び圧電体41は、例えば、複数の加圧室31を覆うように複数の加圧室31に共通に設けられている。一方、個別電極43は、加圧室31毎に設けられている。より具体的には、個別電極43は、概ね、加圧室31と相似形(本実施形態では概ね菱形)で、加圧室31の広さよりも若干小さい個別電極本体とその個別電極本体の角部に接続されている引出電極45とを含んでいる。   The diaphragm 37, the common electrode 39, and the piezoelectric body 41 are provided in common to the plurality of pressurizing chambers 31 so as to cover the plurality of pressurizing chambers 31, for example. On the other hand, the individual electrode 43 is provided for each pressurizing chamber 31. More specifically, the individual electrode 43 is generally similar to the pressurizing chamber 31 (generally rhombus in the present embodiment), and is slightly smaller than the width of the pressurizing chamber 31 and the corners of the individual electrode main body. And an extraction electrode 45 connected to the portion.

振動板37、共通電極39、圧電体41及び複数の個別電極43は、適宜な材料により形成されてよい。例えば、振動板37は、セラミック、酸化シリコン若しくは窒化シリコンにより形成されている。共通電極39及び複数の個別電極43は、例えば、白金若しくはパラジウムにより形成されている。圧電体41は、例えば、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等のセラミックにより形成されている。   The diaphragm 37, the common electrode 39, the piezoelectric body 41, and the plurality of individual electrodes 43 may be formed of an appropriate material. For example, the diaphragm 37 is made of ceramic, silicon oxide, or silicon nitride. The common electrode 39 and the plurality of individual electrodes 43 are made of, for example, platinum or palladium. The piezoelectric body 41 is made of ceramic such as PZT (lead zirconate titanate).

圧電体41は、厚さ方向(z方向)を分極方向とされている。従って、共通電極39及び個別電極43に電圧を印加して、圧電体41に対して分極方向に電界を作用させると、圧電体41は面内で収縮する。この収縮により振動板37は、加圧室31側に凸となるように撓み、その結果、加圧室31の体積は変化する。   The piezoelectric body 41 has a thickness direction (z direction) as a polarization direction. Accordingly, when a voltage is applied to the common electrode 39 and the individual electrode 43 to cause an electric field to act on the piezoelectric body 41 in the polarization direction, the piezoelectric body 41 contracts in the plane. Due to this contraction, the diaphragm 37 is bent so as to protrude toward the pressurizing chamber 31, and as a result, the volume of the pressurizing chamber 31 changes.

なお、吐出素子19の駆動方式は、引き打ち方式、押し打ち方式等の公知の駆動方式から適宜に選択されてよい。また、1ドットの記録に対してインク滴の数が増減されることや、インク滴の量を変えることにより、階調が表現されてよい。複数の吐出素子19の駆動(加圧室31への圧力付与)開始タイミングは、互いに同時とされてもよいし、隣接する複数の加圧室31同士において、吐出孔29aからしぼりまでの流路の中のインクの固有振動周期よりも短い時間差で互いにずらされてもよい。   The driving method of the ejection element 19 may be appropriately selected from known driving methods such as a pulling method and a pushing method. In addition, gradation may be expressed by increasing or decreasing the number of ink droplets for one dot recording or changing the amount of ink droplets. The start timing of driving the plurality of ejection elements 19 (applying pressure to the pressurizing chambers 31) may be the same as each other, or the flow path from the ejection holes 29a to the squeezing in the adjacent plural pressurizing chambers 31 The ink may be shifted from each other with a time difference shorter than the natural vibration period of the ink.

図3は、ヘッド5の一部の流路を模式的に示す平面透視図である。図3においては、加圧室31及び連通路33が実線で示され、第1供給孔33aが実線の丸で示され、ディセンダ29が複数の実線の丸で示され、リザーバ27が点線で示されている。一つの加圧室31に繋がっているディセンダ29が複数の丸で示されているのは、ディセンダ29が、x方向およびy方向に位置を変えながら、加圧室31から吐出孔29aに向かって(z方向の負側に向かって)いることを表している。   FIG. 3 is a plan perspective view schematically showing a part of the flow path of the head 5. In FIG. 3, the pressurizing chamber 31 and the communication path 33 are indicated by solid lines, the first supply holes 33a are indicated by solid line circles, the descender 29 is indicated by a plurality of solid line circles, and the reservoir 27 is indicated by dotted lines. Has been. The descender 29 connected to one pressurizing chamber 31 is indicated by a plurality of circles, while the descender 29 changes its position in the x direction and the y direction from the pressurizing chamber 31 toward the discharge hole 29a. (Toward the negative side in the z direction).

上述のように、複数の加圧室31は、x方向及びy方向に配列されている。ディセンダ29は、加圧室31から吐出孔29aに向かう際にx方向およびy方向に位置を変えるように設けられている。加圧室31がy方向に配列された列に関して、2つ隣りの列同士においては、各加圧室31とそれに繋がっている各吐出孔29aの相対的な位置の関係は同じになっている。そして、加圧室31がy方向に配列された各列においては、ディセンダ29は各列の加圧室31が繋がっている吐出孔29aのx方向の位置が互いに相違するように設けられている。すなわち、ヘッド5においては、x方向及びy方向に配列された複数の吐出孔29a全体として、x方向において所望の解像度(例えば600dpi)が実現されている。   As described above, the plurality of pressurizing chambers 31 are arranged in the x direction and the y direction. The descender 29 is provided to change its position in the x direction and the y direction when moving from the pressurizing chamber 31 to the discharge hole 29a. Regarding the rows in which the pressurizing chambers 31 are arranged in the y direction, the relationship between the relative positions of the pressurizing chambers 31 and the discharge holes 29a connected to the pressurizing chambers 31 is the same in two adjacent rows. . In each row in which the pressurizing chambers 31 are arranged in the y direction, the descender 29 is provided so that the positions in the x direction of the discharge holes 29a connected to the pressurizing chambers 31 in each row are different from each other. . That is, in the head 5, a desired resolution (for example, 600 dpi) is realized in the x direction as a whole of the plurality of ejection holes 29a arranged in the x direction and the y direction.

リザーバ27は、例えば、x方向に延びており、複数の加圧室31がx方向に配列された列の4列に対して1本設けられている。なお、特に図示しないが、リザーバ27は、マニホールド状に形成されており、主流路と、主流路から分岐した複数の副流路とを有し、図3においては、一の副流路を図示している。   For example, the reservoir 27 extends in the x direction, and one pressurizing chamber 31 is provided for four rows arranged in the x direction. Although not particularly shown, the reservoir 27 is formed in a manifold shape, and has a main flow path and a plurality of sub flow paths branched from the main flow path. In FIG. 3, one sub flow path is illustrated. Show.

(インクの供給を好適化するための構成)
図4(a)は、インクの供給を流体力学的に好適化するための構造を示す模式図である。
(Configuration for optimizing ink supply)
FIG. 4A is a schematic diagram showing a structure for optimizing the supply of ink hydrodynamically.

リザーバ27から加圧室31に至る、リザーバ27及び加圧室31を含む供給流路49には、1又は複数の翼状部51が設けられている。各翼状部51は、インクの流れ方向(図4では紙面左右方向、加圧室31側からリザーバ27側への方向)に沿って配置されている。複数の翼状部51は、インクの流れ方向に交差する方向に配列されて、翼ユニット53を構成している。   One or a plurality of wing-like portions 51 are provided in the supply flow path 49 including the reservoir 27 and the pressurizing chamber 31 from the reservoir 27 to the pressurizing chamber 31. Each wing-like portion 51 is arranged along the direction of ink flow (the left-right direction in FIG. 4, the direction from the pressurizing chamber 31 side to the reservoir 27 side). The plurality of wing-like parts 51 are arranged in a direction intersecting with the ink flow direction to constitute a wing unit 53.

なお、翼状部51は、リザーバ27、加圧室31及びこれらを連通する連通路33のいずれか1つに設けられてもよいし、いずれか2つ若しくは全てに設けられてもよい。図4(a)では、リザーバ27及び加圧室31に設けられた場合を例示している。   The wing-like portion 51 may be provided in any one of the reservoir 27, the pressurizing chamber 31, and the communication passage 33 that communicates these, or may be provided in any two or all of them. FIG. 4A illustrates a case where the reservoir 27 and the pressurizing chamber 31 are provided.

図4(b)は、翼状部51の拡大図である。   FIG. 4B is an enlarged view of the wing-like portion 51.

翼状部51は、翼弦C(縁部51fと縁部51eとを結んだ直線)に沿う方向(翼弦方向D、図4(b)では紙面左右方向)の位置に応じて、その翼厚t(翼弦Cと直交する方向の長さ)が変化する形状に形成されている。   The wing-like portion 51 has its wing thickness according to the position in the direction along the chord C (the straight line connecting the edge portion 51f and the edge portion 51e) (the chord direction D, the left-right direction in FIG. 4B). It is formed in a shape in which t (length in a direction orthogonal to the chord C) changes.

また、翼厚tが最大翼厚tmaxとなる最大翼厚位置P0は、翼弦長L(縁部51fから縁部51eまでの直線長さ)の中央となる位置よりもリザーバ27側に位置している。換言すれば、最大翼厚位置P0から加圧室31側の縁部51eまでの加圧室側長さLcは、最大翼厚位置P0からリザーバ27側の縁部51fまでのリザーバ側長さLmよりも長い。そして、リザーバ27側において、翼面と翼弦Cとが成すリザーバ側角θmは、加圧室31側において、翼面と翼弦Cとが成す加圧室側角θcよりも大きくなっている。 The maximum blade thickness position P0 at which the blade thickness t becomes the maximum blade thickness tmax is located closer to the reservoir 27 than the center position of the blade chord length L (the straight line length from the edge portion 51f to the edge portion 51e). is doing. In other words, the pressurizing chamber side length Lc from the maximum blade thickness position P0 to the edge portion 51e on the pressurizing chamber 31 side is the reservoir side length Lm from the maximum blade thickness position P0 to the edge portion 51f on the reservoir 27 side. Longer than. The reservoir side angle θm formed by the blade surface and the chord C on the reservoir 27 side is larger than the pressure chamber side angle θc formed by the blade surface and the chord C on the pressurization chamber 31 side. .

図5(a)及び図5(b)は、翼状部51の作用を説明する模式図である。図5(a)は、インク供給時におけるインクの流れの様子を示し、図5(b)は、インク吐出時におけるインクの流れの様子を示している。   FIG. 5A and FIG. 5B are schematic diagrams for explaining the operation of the wing-like portion 51. FIG. 5A shows the state of ink flow during ink supply, and FIG. 5B shows the state of ink flow during ink ejection.

図5(a)において矢印y11によって示すように、インク供給時においては、加圧室31の容積が拡大すること等により、インクは、リザーバ27側から加圧室31側へ流れる。一方、図5(b)において矢印y13によって示すように、インク吐出時においては、加圧室31の容積が縮小されることにより、インクは、加圧室31側からリザーバ27側へ逆流する。   As indicated by an arrow y11 in FIG. 5A, when ink is supplied, the ink flows from the reservoir 27 side to the pressurizing chamber 31 side due to the volume of the pressurizing chamber 31 increasing. On the other hand, as indicated by an arrow y13 in FIG. 5B, when ink is ejected, the volume of the pressurizing chamber 31 is reduced, so that the ink flows backward from the pressurizing chamber 31 side to the reservoir 27 side.

ここで、供給流路49には、複数の翼状部51が流れ方向に交差する方向に配列されていることから、実線L1(図5(a))及びL3(図5(b))で示すように、翼状部51間に流路が形成される。そして、当該流路は、最大翼厚位置P0よりも下流側において、下流側ほど幅が広くなる(流路断面の面積が大きくなる)広がり流路55C(図5(a))及び広がり流路55M(図5(b))を含んでいる。   Here, in the supply flow path 49, since the several wing | blade-shaped part 51 is arranged in the direction which cross | intersects a flow direction, it shows by the continuous line L1 (FIG. 5 (a)) and L3 (FIG.5 (b)). Thus, a flow path is formed between the wing-like parts 51. Then, the downstream side of the maximum blade thickness position P0 has a wider width (the cross-sectional area becomes larger) on the downstream side of the maximum blade thickness position P0. 55M (FIG. 5B) is included.

広がり流路においては、一定の幅の流路若しくは狭まり流路に比較して、損失ヘッド(流体の単位質量当たりの損失エネルギー)が大きくなる。これは、渦の発生や境界層の剥離によるものである。また、一般に、その広がり流路における損失ヘッドは、幅が一定と仮定した場合の流路に対して広がる角度θ(図6(a)参照。広がり流路55Cにおいては加圧室側角θcと同等、広がり流路55Mにおいてはリザーバ側角θmと同等)が大きいほど、大きくなる。一方、リザーバ側角θm>加圧室側角θcである。   In the widened flow path, the loss head (loss energy per unit mass of fluid) is larger than the flow path with a constant width or the narrow flow path. This is due to the generation of vortices and separation of the boundary layer. Further, in general, the loss head in the expanded flow path is an angle θ that spreads with respect to the flow path when the width is assumed to be constant (see FIG. 6A). Equally, the larger the reservoir side angle θm in the widening flow path 55M), the larger it becomes. On the other hand, reservoir side angle θm> pressure chamber side angle θc.

従って、インク供給時におけるリザーバ27側から加圧室31側への流れの損失ヘッドは、インク吐出時における加圧室31側からリザーバ27側への損失ヘッドよりも小さくなる。その結果、リザーバ27側から加圧室31側へのインク供給を速やかに行いつつ、加圧室31側からリザーバ27側への逆流を抑制することができる。逆流が抑制されることにより、例えば、ディセンダ29側におけるインク振動流れを強くしてインク滴を好適に吐出したり、加圧室31からリザーバ27を介して他の加圧室31へ圧力が伝搬すること(流体クロストーク)を抑制して、吐出速度のばらつき等を抑制したりすることができる。   Therefore, the loss head of the flow from the reservoir 27 side to the pressurizing chamber 31 side during ink supply is smaller than the loss head from the pressurization chamber 31 side to the reservoir 27 side during ink ejection. As a result, it is possible to suppress the back flow from the pressurizing chamber 31 side to the reservoir 27 side while promptly supplying ink from the reservoir 27 side to the pressurizing chamber 31 side. By suppressing the backflow, for example, the ink vibration flow on the descender 29 side is strengthened to suitably eject ink droplets, or the pressure propagates from the pressurizing chamber 31 to another pressurizing chamber 31 via the reservoir 27. (Fluid crosstalk) can be suppressed, and variations in discharge speed can be suppressed.

なお、図5(a)及び図5(b)では、翼状部51間の流路に着目して説明したが、翼状部51と供給流路49の内周面との間の流路においても、広がり流路は形成され、翼状部51間の流路と同様の作用及び効果が奏される。換言すれば、翼状部51が一つ設けられただけでも、上述した作用及び効果が奏される。   5 (a) and 5 (b), the description has been made by paying attention to the flow path between the wing-like parts 51. However, the flow path between the wing-like part 51 and the inner peripheral surface of the supply flow path 49 is also described. The spreading channel is formed, and the same operation and effect as the channel between the wing-like parts 51 are exhibited. In other words, even if only one wing-like portion 51 is provided, the above-described functions and effects can be achieved.

また、翼状部51は、インクの流れを整流する整流効果を奏する。一方、図2及び図3から理解されるように、リザーバ27の延びる方向と第1供給孔33aの貫通方向とが直交するなど、供給流路49においては、インクの流れが急激に変化する部分がある。従って、翼状部51は、そのような部分において直交する2流路に対して斜めに配置されるなど、適宜な位置及び向きで配置されることにより、リザーバ27におけるインクの流れを無理のないものとし、速やかなインクの供給に寄与し得る。   Further, the wing-like portion 51 has a rectifying effect for rectifying the ink flow. On the other hand, as can be understood from FIGS. 2 and 3, in the supply flow path 49, the direction in which the flow of the reservoir 27 extends and the penetration direction of the first supply hole 33a are perpendicular to each other, for example. There is. Therefore, the wing-like portion 51 is arranged at an appropriate position and orientation, such as being arranged obliquely with respect to two orthogonal flow paths in such a portion, so that the ink flow in the reservoir 27 is not excessive. And can contribute to prompt ink supply.

また、翼状部51は、圧力の伝搬を抑制する障壁となり得る。一方、リザーバ27においては、複数の第1供給孔33a間において圧力が伝搬する。従って、翼状部51は、リザーバ27において、複数の第1供給孔33a間の圧力の伝搬経路に翼面を向けて配置されることにより、圧力の伝搬を抑制し、流体クロストークを抑制する効果を奏する。   The wing-like portion 51 can be a barrier that suppresses the propagation of pressure. On the other hand, in the reservoir 27, the pressure propagates between the plurality of first supply holes 33a. Accordingly, the wing-like portion 51 is disposed in the reservoir 27 with the blade surface facing the pressure propagation path between the plurality of first supply holes 33a, thereby suppressing pressure propagation and fluid crosstalk. Play.

以上のように、翼状部51は、インクの流れ若しくは圧力伝搬の調整に寄与でき、ひいては、インクの供給の好適化に寄与し得る。翼状部51は、流路形状を変更してインクの供給を好適化する場合に比較して、流路面積を確保しやすい等の種々のメリットがある。   As described above, the wing-like portion 51 can contribute to the adjustment of the ink flow or the pressure propagation, and thus can contribute to the optimization of the ink supply. The wing-like portion 51 has various merits such as easy passage area as compared with a case where the flow path shape is changed to optimize ink supply.

図6(a)及び図6(b)は、上述した広がり流路の効果の観点から、加圧室側角θc及びリザーバ側角θmの好適な範囲を説明するための図である。これらの図面は、「機械設計便覧」(丸善株式会社、1974年)に基づいて作成されている。   FIGS. 6A and 6B are diagrams for explaining a preferable range of the pressurizing chamber side angle θc and the reservoir side angle θm from the viewpoint of the effect of the above-described spreading flow path. These drawings are created based on "Machine Design Handbook" (Maruzen Co., 1974).

図6(a)は、実験のモデルを示す模式図である。当該モデルでは、流体が流速Vで断面積A1の第1流路から断面積A2の第2流路へ流れ、また、第1流路と第2流路との間には角度θで下流側ほど広がる広がり流路が形成されている。   FIG. 6A is a schematic diagram showing an experimental model. In the model, the fluid flows at a flow velocity V from the first flow path having the cross-sectional area A1 to the second flow path having the cross-sectional area A2, and between the first flow path and the second flow path at the downstream side at an angle θ. A spreading flow path is formed so as to expand.

このモデルを使用した実験では、以下の実験式が得られている。
h=ξ(θ)×(1−(A1/A2))×V/2g
ここで、hは損失ヘッド、ξ(θ)は損失係数、gは重力加速度である。
従って、損失ヘッドhは、角θの関数である損失係数ξ(θ)が大きくなるほど大きくなる。
In the experiment using this model, the following empirical formula is obtained.
h = ξ (θ) × (1- (A1 / A2)) 2 × V 2 / 2g
Here, h is a loss head, ξ (θ) is a loss coefficient, and g is a gravitational acceleration.
Therefore, the loss head h increases as the loss coefficient ξ (θ), which is a function of the angle θ, increases.

図6(b)は、角θと損失係数ξ(θ)との関係を示す図である。横軸は角θ(θm、θc)を示し、縦軸は損失係数ξ(θ)を示している。   FIG. 6B is a diagram showing the relationship between the angle θ and the loss coefficient ξ (θ). The horizontal axis indicates the angle θ (θm, θc), and the vertical axis indicates the loss coefficient ξ (θ).

加圧室31からリザーバ27への逆流を抑制するためには、換言すれば、加圧室31からリザーバ27に向かうインク流れの損失を増加させるためには、リザーバ側角θmを大きく(Lmを小さく)すればよい。一方、図6(b)によれば、損失係数ξ(θ)は、θmが15°未満で1以下であり、θmが15°〜17.5°でθmが90°(Lm=0)の時(この場合も本願発明に含まれる)と概ね同等の値1となり、θmが23°になるまで単調に増加して最大値1.2となる。なお、tan(θm)=(tmax/2)/Lmであり、θm=15°のとき、概ね、Lc=1.9tmaxである。 In order to suppress the backflow from the pressurizing chamber 31 to the reservoir 27, in other words, to increase the loss of ink flow from the pressurizing chamber 31 to the reservoir 27, the reservoir side angle θm is increased (Lm is reduced). Small). On the other hand, according to FIG. 6B, the loss coefficient ξ (θ) is 1 or less when θm is less than 15 °, θm is 15 ° to 17.5 °, and θm is 90 ° (Lm = 0). The value 1 is almost equivalent to the time (also included in the present invention in this case), and monotonously increases until θm reaches 23 °, and reaches the maximum value 1.2. Note that tan (θm) = (t max / 2) / Lm, and when θm = 15 °, Lc = 1.9 t max .

従って、リザーバ側長さLmは、1.9tmax未満(θm>15°)であることが好ましい。この場合、Lm=0のとき以上の大きな損失を得ることができる。なお、Lmの下限も考慮するならば、リザーバ側長さLmは、0以上1.9tmax未満(15°<θm≦90°)の範囲とされることが好ましい。また、より好適には、加圧室側長さLcは、損失係数ξ(θ)が概ね最大値となる1.18tmax(θm=23°)に近い範囲(例えば、1.12tmax超1.24tmax未満(22°<θm<24°))とされることが好ましい。 Therefore, the reservoir side length Lm is preferably less than 1.9 t max (θm> 15 °). In this case, a larger loss than when Lm = 0 can be obtained. If the lower limit of Lm is also taken into consideration, the reservoir-side length Lm is preferably in the range of 0 or more and less than 1.9 tmax (15 ° <θm ≦ 90 °). More preferably, the pressurizing chamber side length Lc is in a range close to 1.18t max (θm = 23 °) where the loss coefficient ξ (θ) is substantially the maximum value (for example, more than 1.12t max 1). It is preferably less than 24 t max (22 ° <θm <24 °).

インク供給を速やかに行うためには、換言すれば、リザーバ27から加圧室31に向かうインク流れの損失を低下させるためには、θcを小さく(Lcを長く)すればよい。一方、図6(b)によれば、θcは5〜6°で最小値をとり、それ以上θcを小さくしてもξ(θ)は減少しない。これは、θcが小さくなることで翼状部51の表面積が増え、摩擦損失が増加することによる。なお、tan(θc)=(tmax/2)/Lcであり、θc=5°のとき、概ね、Lc=5.7tmaxである。 In order to quickly supply ink, in other words, in order to reduce the loss of ink flow from the reservoir 27 to the pressurizing chamber 31, it is only necessary to decrease θc (Lc is increased). On the other hand, according to FIG. 6B, θc takes a minimum value of 5 to 6 °, and ξ (θ) does not decrease even if θc is further reduced. This is because θc becomes smaller, the surface area of the wing-like portion 51 is increased, and the friction loss is increased. Note that tan (θc) = (t max / 2) / Lc, and when θc = 5 °, generally Lc = 5.7 t max .

従って、加圧室側長さLcは、5.7tmax未満(θc>5°)であることが好ましい。この場合、不必要に翼弦長Lを伸ばす必要がなくなる。なお、加圧室側長さLcは、リザーバ側長さLmよりも長いから、上述したリザーバ側長さLmの好ましい範囲と合わせて考慮するならば、1.9tmax超5.7tmax未満(5°<θc<15°)の範囲とされることが好ましい。また、より好適には、加圧室側長さLcは、5.7tmaxに近い範囲(例えば、4.1tmax超5.7tmax未満(5°<θc<7°))とされることが好ましい。 Therefore, the pressurizing chamber side length Lc is preferably less than 5.7 tmax (θc> 5 °). In this case, it is not necessary to unnecessarily increase the chord length L. Incidentally, the pressurizing chamber side length Lc, since longer than the reservoir-side length Lm, if considered in conjunction with the preferred range of reservoir-side length Lm described above, 1.9 t max ultra 5.7t less than max ( The range is preferably 5 ° <θc <15 °. Further, more preferably, the pressurizing chamber side length Lc in the range (e.g., less than 4.1T max ultra 5.7t max (5 ° <θc < 7 °)) close to 5.7T max and is the fact Is preferred.

(翼状部の具体的な配置例)
以下、翼状部51の具体的な配置例について説明する。なお、以下では、基板35の符号に対して適宜にアルファベットを付加して基板35A等ということがある。
(Specific arrangement example of wing-shaped part)
Hereinafter, a specific arrangement example of the wing-like portion 51 will be described. In the following description, an alphabet may be appropriately added to the reference numeral of the substrate 35 to refer to the substrate 35A or the like.

図7(a)及び図7(b)は、加圧室31における翼状部51の具体的な配置例を示す斜視図である。   FIG. 7A and FIG. 7B are perspective views showing a specific arrangement example of the wing-like portion 51 in the pressurizing chamber 31.

図7(a)において、翼状部51は、加圧室31における圧力付与方向(z方向、基板35の厚み方向)を翼幅の方向(翼弦及び翼厚の方向に直交する方向)として設けられている。このような翼状部51は、例えば、基板35Aの一方の面に対して翼状部51を残して加圧室31を形成するハーフエッチングを行うことにより形成される。なお、基板35Aの他方の面に対しては、加圧室31に通じる第2供給孔33c及びディセンダ29(図7(a)では不図示)を形成するハーフエッチングが行われる。   In FIG. 7A, the wing-like portion 51 is provided with the pressure application direction (z direction, thickness direction of the substrate 35) in the pressurizing chamber 31 as the wing width direction (direction perpendicular to the chord and wing thickness directions). It has been. Such a wing-like part 51 is formed, for example, by performing half etching for forming the pressurizing chamber 31 while leaving the wing-like part 51 on one surface of the substrate 35A. Note that half etching is performed on the other surface of the substrate 35A to form the second supply hole 33c leading to the pressurizing chamber 31 and the descender 29 (not shown in FIG. 7A).

図7(b)において、翼状部51は、加圧室31における圧力付与方向に直交する方向(基板35の平面方向、x方向)を翼幅の方向として設けられている。このような翼状部51は、例えば、加圧室31を複数の基板35C〜35Eにより構成し、そのうちの一部の基板35Dにおいて、翼状部51を残して加圧室31を構成する貫通孔を形成することにより形成される。また、翼面は、基板35Dの両面に対して、テーパ面が形成されるようにハーフエッチングを行うことにより形成される。   In FIG. 7B, the wing-like portion 51 is provided with the direction (plane direction of the substrate 35, the x direction) orthogonal to the pressure application direction in the pressurizing chamber 31 as the blade width direction. In such a wing-like part 51, for example, the pressurization chamber 31 is constituted by a plurality of substrates 35C to 35E, and in some of the substrates 35D, through-holes constituting the pressurization chamber 31 are left leaving the wing-like part 51. It is formed by forming. Further, the blade surface is formed by performing half-etching so that a tapered surface is formed on both surfaces of the substrate 35D.

図8(a)及び図8(b)は、リザーバ27における翼状部51の具体的な配置例を示す斜視図である。   FIG. 8A and FIG. 8B are perspective views showing a specific arrangement example of the wing-like portion 51 in the reservoir 27.

図8(a)において、翼状部51は、リザーバ27の流れ方向に交差する方向(基板35の平面方向、y方向)を翼幅の方向として設けられている。このような翼状部51は、例えば、リザーバ27を複数の基板35G及び35Hにより構成し、そのうちの一部の基板35Gにおいて、翼状部51を残してリザーバ27を構成する貫通孔を形成することにより形成される。また、翼面は、基板35Gの両面に対して、テーパ面が形成されるようにハーフエッチングを行うことにより形成される。   In FIG. 8A, the wing-like portion 51 is provided with the direction (plane direction of the substrate 35, y direction) intersecting the flow direction of the reservoir 27 as the wing width direction. In such a wing-like part 51, for example, the reservoir 27 is constituted by a plurality of substrates 35G and 35H, and a through-hole constituting the reservoir 27 is formed in a part of the substrates 35G, leaving the wing-like part 51. It is formed. Further, the blade surface is formed by performing half etching so that a tapered surface is formed on both surfaces of the substrate 35G.

図8(b)において、翼状部51は、リザーバ27の流れ方向に沿う方向(基板35の平面方向、x方向)を翼幅の方向として設けられている。なお、翼幅の方向の両端は、リザーバ27の内周面に接続されている。このような翼状部51は、図8(a)の翼状部51と同様の方法により形成される。   In FIG. 8B, the wing-like portion 51 is provided with the direction along the flow direction of the reservoir 27 (plane direction of the substrate 35, x direction) as the wing width direction. Note that both ends in the blade width direction are connected to the inner peripheral surface of the reservoir 27. Such a wing-like part 51 is formed by the same method as the wing-like part 51 of FIG.

なお、翼状部51は、リザーバ27に設けられることが好ましい。リザーバ27は、圧力が付与されたり、平面形状が矩形以外とされる蓋然性が高い加圧室31に比較して、インクの流れが単純であることから、翼状部51によって所望の流体現象を得やすいことからである。また、リザーバ27は、連通路33よりも広く、翼状部51を設けやすいからである。   Note that the wing-like portion 51 is preferably provided in the reservoir 27. Since the reservoir 27 has a simpler ink flow than the pressurizing chamber 31 to which pressure is applied or the planar shape is not rectangular, the desired fluid phenomenon is obtained by the wing-like portion 51. Because it is easy. In addition, the reservoir 27 is wider than the communication path 33 and the wing-like portion 51 is easily provided.

さらに、翼状部51がリザーバ27に設けられた場合においては、リザーバ27内において、第1供給孔33a間における圧力伝搬が抑制される。例えば、図8(a)においては、リザーバ27の流れ方向(x方向)における圧力伝搬が抑制され、図8(b)においては、リザーバ27の流れ方向に交差する方向(y方向)における圧力伝搬が抑制される。   Further, when the wing-like portion 51 is provided in the reservoir 27, the pressure propagation between the first supply holes 33a in the reservoir 27 is suppressed. For example, in FIG. 8A, pressure propagation in the flow direction (x direction) of the reservoir 27 is suppressed, and in FIG. 8B, pressure propagation in the direction (y direction) intersecting the flow direction of the reservoir 27. Is suppressed.

なお、図8(a)及び図8(b)では、翼状部51は、リザーバ27内の第1供給孔33aが開口する位置においてその開口方向(z方向)に翼弦が平行になるように配置されているが、翼弦が第1供給孔33aの開口方向に傾斜するように配置されてもよい。   In FIGS. 8A and 8B, the wing-like portion 51 is arranged such that the chord is parallel to the opening direction (z direction) at the position where the first supply hole 33a in the reservoir 27 is opened. Although arranged, the chord may be arranged so as to be inclined in the opening direction of the first supply hole 33a.

図9(a)及び図9(b)は、翼状部51の配置例を示す図5(a)及び図5(b)と同様の模式図である。   FIG. 9A and FIG. 9B are schematic views similar to FIG. 5A and FIG. 5B showing an arrangement example of the wing-like portion 51.

この例においては、翼ユニット53が流れ方向に複数(図9では2つ)配置されている。翼ユニット53間において、複数の翼状部51は、翼弦の、翼厚方向(流れ方向に交差する方向、紙面上下方向)の位置が互いに相違する。好適には、翼ユニット53間において、複数の翼状部51は、流れ方向に見て互いに重複していない。より好適には、一方の翼ユニット53の翼状部51は、他方の翼ユニット53の翼状部51間の中間に位置している。   In this example, a plurality (two in FIG. 9) of blade units 53 are arranged in the flow direction. Among the wing units 53, the plurality of wing-like parts 51 are different from each other in the position of the wing chord in the blade thickness direction (direction intersecting the flow direction, vertical direction on the paper surface). Preferably, between the wing units 53, the plurality of wing portions 51 do not overlap each other when viewed in the flow direction. More preferably, the wing portion 51 of one wing unit 53 is positioned between the wing portions 51 of the other wing unit 53.

このように複数の翼ユニット53が配置された場合には、上述した広がり流路の効果及び整流効果を増大させることができる。さらに、下流側の翼状部51が上流側の翼状部51の負圧領域に含まれないようにし、効率的に広がり流路の効果及び整流効果を増大させることができる。なお、翼ユニット53を3つ以上配置した場合も、流れ方向に隣接した翼ユニット53において、複数の翼状部51の翼厚方向の位置を相違させると、同様に整流効果を増大させることができる。この場合、流れ方向に隣接しない翼ユニット53においては、複数の翼状部51の翼厚方向の位置は同じであってもよい。   When a plurality of wing units 53 are arranged in this way, the above-described effect of the spreading channel and the rectifying effect can be increased. Further, the downstream wing-like portion 51 is prevented from being included in the negative pressure region of the upstream wing-like portion 51, and the effect of the flow path and the rectification effect can be increased efficiently. Even when three or more wing units 53 are arranged, the rectifying effect can be similarly increased if the wing units 53 adjacent to each other in the flow direction have different positions in the wing thickness direction of the wing-like portions 51. . In this case, in the blade units 53 that are not adjacent to each other in the flow direction, the positions of the plurality of blade portions 51 in the blade thickness direction may be the same.

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。   The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.

加圧室への圧力付与の方法は、適宜な方法とされてよい。すなわち、インクジェットヘッドは、ピエゾ式ヘッドに限定されず、例えば、インクを加熱して気泡を発生させることによりインクに圧力を付与するサーマル式ヘッドであってもよい。また、ピエゾ式のインクジェットヘッドは、撓みモードヘッドに限定されず、例えば、振動板の振動方向に圧電体を収縮させる縦モードヘッドであってもよいし、圧電体の剪断変形を利用するシアモードヘッドであってもよい。撓みモードヘッドは、ユニモルフ型ヘッドに限定されず、互いに対向する2つの圧電体を有するバイモルフ型ヘッドであってもよい。   The method for applying pressure to the pressurizing chamber may be an appropriate method. That is, the ink jet head is not limited to a piezo head, and may be a thermal head that applies pressure to ink by heating the ink to generate bubbles. In addition, the piezo-type inkjet head is not limited to the flexure mode head, and may be, for example, a longitudinal mode head that contracts the piezoelectric body in the vibration direction of the diaphragm, or a shear mode that uses shear deformation of the piezoelectric body. It may be a head. The flexure mode head is not limited to a unimorph type head, and may be a bimorph type head having two piezoelectric bodies facing each other.

吐出孔、加圧室及び供給孔を含む個別流路の形状、及び、リザーバの形状は、実施形態において例示したものに限定されない。例えば、吐出孔、加圧室及び供給孔は、その一部又は全部が一体化されてよく、必ずしもその境界位置が明確でなくてもよい。例えば、サーマルヘッドにおいて、吐出孔と加圧室とは一体化されてよい。また、例えば、リザーバは、平面視において必ずしも加圧室に重なっている必要はないし、搬送方向や搬送方向に斜めに交差する方向に延びてもよいし、加圧室の列数に対する本数も4:1以外であってよい。   The shape of the individual flow path including the discharge hole, the pressurizing chamber, and the supply hole, and the shape of the reservoir are not limited to those illustrated in the embodiment. For example, the discharge hole, the pressurizing chamber, and the supply hole may be partially or entirely integrated, and the boundary position is not necessarily clear. For example, in the thermal head, the discharge hole and the pressurizing chamber may be integrated. Further, for example, the reservoir does not necessarily overlap the pressurizing chamber in plan view, and may extend in the transport direction or a direction obliquely intersecting the transport direction, and the number of pressurization chambers with respect to the number of rows is four. : 1.

翼状部は、実施形態に例示したように、広がり流路の効果、整流効果、圧力伝搬抑制の効果等を奏する。翼状部は、これらのいずれを目的として設けられてもよく、また、必ずしも、これらの効果を奏しなくてもよい。例えば、翼状部は、整流効果のみを目的として、平板翼(翼弦方向において翼厚が一定の翼)により構成され、(供給)流路に沿って配置されてもよい。また、例えば、翼状部は、リザーバ内における供給孔(33a)間の圧力伝搬の抑制のみを目的として、平板翼により構成され、供給孔(33a)間においてリザーバの流れ方向に直交するように配置されてもよい。   As exemplified in the embodiment, the wing-shaped portion has an effect of a spreading channel, a rectification effect, an effect of suppressing pressure propagation, and the like. The wing-like portion may be provided for any of these purposes, and does not necessarily have these effects. For example, the wing-shaped portion may be constituted by a flat blade (blade having a constant blade thickness in the chord direction) for the purpose of only the rectifying effect, and may be disposed along the (supply) flow path. Further, for example, the wing-like portion is configured by a flat blade for the purpose of only suppressing pressure propagation between the supply holes (33a) in the reservoir, and is disposed so as to be orthogonal to the flow direction of the reservoir between the supply holes (33a). May be.

なお、翼状部が流れ方向等に沿って配置されているというとき、翼状部は、必ずしも流れ方向等に平行である必要はない。翼状部は、流れ方向等に対してある程度の迎角(例えば45°以下)で配置されていても、流れ方向等に沿って配置されているといえる。   It should be noted that when the wing-like portion is arranged along the flow direction or the like, the wing-like portion does not necessarily have to be parallel to the flow direction or the like. Even if the wing-like portion is arranged at a certain angle of attack (for example, 45 ° or less) with respect to the flow direction or the like, it can be said that the wing-like portion is arranged along the flow direction or the like.

翼状部の形状は、適宜に変更されてよい。例えば、実施形態では、中心線(一方の翼面と他方の翼面とから等しい距離にある点を前縁から後縁までつないだ線)と翼弦とが一致する翼状部(対称翼)を例示したが、これらは一致していなくてよい。換言すれば、中心線が湾曲するようにキャンバー(中心線と翼弦線の差)が適宜な大きさで設定されてもよい。実施形態では、翼弦方向に対する翼厚の変化率が一定の翼状部を例示したが、当該変化率は変化してもよい。また、翼面は平面に限定されず、曲面により構成されてもよい。最大翼厚位置は、翼弦方向の中央であってもよい。実施形態では、翼面を平面視したときの形状(翼平面形)が矩形の場合(翼幅方向に対して翼弦長が一定)を例示したが、翼平面形は、これに限定されず、例えば、翼端ほど翼弦長が短くなる三角形とされてもよい。翼の角部は曲面により面取りされていてもよい(Rが付与されていてもよい。)。   The shape of the wing-shaped portion may be changed as appropriate. For example, in the embodiment, an airfoil (symmetric wing) in which a center line (a line connecting a point at an equal distance from one blade surface and the other blade surface from a leading edge to a trailing edge) and a chord coincide with each other is used. Although illustrated, these do not have to match. In other words, the camber (difference between the center line and the chord line) may be set to an appropriate size so that the center line is curved. In the embodiment, the wing-like portion in which the change rate of the blade thickness with respect to the chord direction is exemplified, but the change rate may be changed. Further, the blade surface is not limited to a flat surface, and may be configured by a curved surface. The maximum blade thickness position may be the center in the chord direction. In the embodiment, the shape (blade plane shape) when the blade surface is viewed in plan is exemplified as a rectangle (the chord length is constant in the blade width direction), but the blade plane shape is not limited to this. For example, it may be a triangle in which the chord length is shortened toward the wing tip. The corner of the wing may be chamfered by a curved surface (R may be given).

上記の種々の形状変化の効果は種々考えられる。例えば、翼の角部(例えば、縁部、最大翼厚位置の角部の少なくともいずれか1つ)にRを付与することにより、流れの急激な変化を抑制し、インク供給を速やかに行うことができる。また、例えば、キャンバー及び/又は翼弦方向に対する翼厚の変化率を適宜に設定することにより、曲面状の翼面によりインクを整流し、流路形状に応じた緩やかな整流を行うことができる。   Various effects of the above-described various shape changes can be considered. For example, by applying R to the corner of the blade (for example, at least one of the edge and the corner of the maximum blade thickness position), rapid change in flow can be suppressed and ink can be supplied quickly. Can do. Further, for example, by appropriately setting the change rate of the blade thickness with respect to the camber and / or chord direction, the ink can be rectified by the curved wing surface, and gradual rectification according to the flow path shape can be performed. .

5…インクジェットヘッド、21…基体、27…リザーバ、29…ディセンダ、29a…吐出孔、31…加圧室、49…供給流路、51…翼状部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Inkjet head, 21 ... Base | substrate, 27 ... Reservoir, 29 ... Decender, 29a ... Discharge hole, 31 ... Pressurization chamber, 49 ... Supply flow path, 51 ... Wing-like part

Claims (8)

吐出孔に通じる加圧室と、前記加圧室に通じるリザーバとを含む流路が形成された基体と、
前記流路内に配置された1又は複数の翼状部と、
を有するインクジェットヘッド。
A base on which a flow path including a pressurizing chamber communicating with the discharge hole and a reservoir communicating with the pressurizing chamber is formed;
One or more wings disposed in the flow path;
An inkjet head having
前記翼状部は、翼弦が流れ方向に沿うように配置され、翼弦方向における、翼厚が最大翼厚tmaxとなる最大翼厚位置から前記加圧室側の縁部までの長さLcと、前記最大翼厚位置から前記リザーバ側の縁部までの長さLmとの関係がLm<Lcである
請求項1に記載のインクジェットヘッド。
The wing-shaped portion is arranged such that the chord is along the flow direction, and the length Lc from the maximum blade thickness position where the blade thickness becomes the maximum blade thickness t max in the chord direction to the edge on the pressurizing chamber side. The inkjet head according to claim 1, wherein the relationship between the maximum blade thickness position and the length Lm from the reservoir side edge to Lm is Lm <Lc.
Lc<5.7×tmaxである
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 Lc <5.7 × t max .
Lm<1.9×tmaxである
請求項2又は3に記載のインクジェットヘッド。
The inkjet head according to claim 2, wherein Lm <1.9 × t max .
前記複数の翼状部は翼厚方向へ互いに離間して配列されている
請求項2〜4のいずれか1項に記載のインクジェットヘッド。
The inkjet head according to any one of claims 2 to 4, wherein the plurality of wing-like portions are arranged to be spaced apart from each other in the blade thickness direction.
複数の前記翼状部が翼厚方向へ互いに離間して配列されている翼ユニットが、流れ方向の互いに異なる位置に複数配置されており、
各翼ユニットは、一の前記翼ユニットにおける翼状部の位置が、流れ方向に隣接する他の前記翼ユニットにおける翼状部の位置と翼厚方向において異なる
請求項2〜4のいずれか1項に記載のインクジェットヘッド。
A plurality of wing units in which a plurality of the wing-like parts are arranged apart from each other in the wing thickness direction are arranged at different positions in the flow direction,
The position of the wing | blade part in one said wing | blade unit differs in the position of the wing | blade part in the said other wing | blade unit adjacent to a flow direction in each wing | blade unit, and a wing | blade thickness direction. Inkjet head.
前記リザーバの内周面には、複数の前記加圧室に通じる複数の供給孔が開口しており、
前記複数の翼状部は、前記リザーバ内の前記複数の供給孔が開口する位置においてその開口方向に翼弦を沿わせて配置されている
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。
A plurality of supply holes leading to the plurality of pressurizing chambers are opened on the inner peripheral surface of the reservoir,
The inkjet head according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of wing-like portions are arranged along a chord in an opening direction at a position where the plurality of supply holes in the reservoir are opened. .
インクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドを制御する制御部と、
を有し、
前記インクジェットヘッドは、
吐出孔に通じる加圧室と、前記加圧室に通じるリザーバとを含む流路が形成された基体と、
前記流路内に配置された1又は複数の翼状部と、
を有する
記録装置。
An inkjet head;
A control unit for controlling the inkjet head;
Have
The inkjet head is
A base on which a flow path including a pressurizing chamber communicating with the discharge hole and a reservoir communicating with the pressurizing chamber is formed;
One or more wings disposed in the flow path;
A recording apparatus.
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