JP2012176580A - Liquid ejection head and liquid ejection device - Google Patents

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JP2012176580A
JP2012176580A JP2011041511A JP2011041511A JP2012176580A JP 2012176580 A JP2012176580 A JP 2012176580A JP 2011041511 A JP2011041511 A JP 2011041511A JP 2011041511 A JP2011041511 A JP 2011041511A JP 2012176580 A JP2012176580 A JP 2012176580A
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pressure chamber
pressure
fluid
ink
chamber
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Kiyonari Sato
聖也 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To extrude ink from a pressure chamber by targeting a single nozzle opening.SOLUTION: Drive signals are individually applied to second piezoelectric elements 35 of a second pressure generating chamber 26 corresponding to a first pressure generating chamber 25 (nozzle opening 32) where the ink is to be discharged so as to increase pressure within the second pressure generating chamber 26. The ink (air) is just sent to the first pressure generating chamber 25 where the ink is to be discharged via a first check valve 54.

Description

本発明は、ノズル開口から液体を噴射する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 liquid ejecting head that ejects liquid from a nozzle opening and a liquid ejecting apparatus.

液滴を噴射する液体噴射ヘッドの代表例であるインクジェット式記録ヘッドとして、例
えば、圧力室が形成された流路形成基板と、流路形成基板の一方面側に設けられる圧電素
子と、流路形成基板の他方面に設けられインク滴を吐出するノズル開口を有するノズル開
口プレートとを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。インクジェット
式記録ヘッドを備えた記録装置(液体噴射装置)では、ノズル開口プレートのノズル開口
の保護やインク流路のクリーニングのために、印刷時以外はゴム製のキャップがノズル開
口プレートに押し付けられてノズル開口が覆われるようにされている。
As an ink jet recording head that is a typical example of a liquid ejecting head that ejects liquid droplets, for example, a flow path forming substrate in which a pressure chamber is formed, a piezoelectric element provided on one side of the flow path forming substrate, and a flow path There is known one provided with a nozzle opening plate provided on the other surface of the formation substrate and having nozzle openings for discharging ink droplets (see, for example, Patent Document 1). In a recording apparatus (liquid ejecting apparatus) equipped with an ink jet recording head, a rubber cap is pressed against the nozzle opening plate to protect the nozzle opening of the nozzle opening plate and to clean the ink flow path except during printing. The nozzle opening is covered.

ノズル開口プレートには複数のノズル開口が設けられ、各ノズル開口に対応して圧力室
及び圧電素子が備えられている。そして、各圧力室には共通のリザーバーからインクが供
給されるようになっている。インク流路のクリーニングを行う場合、複数のノズル開口を
一斉に吸引し、劣化したインクやノズル開口に付着したインク等を排出するようになって
いる。また、上流のリザーバー側から各圧力室に圧力を加え、複数のノズル開口から一斉
に加圧流体を噴射して劣化したインクやノズル開口に付着したインク等を排出するように
なっている。
A plurality of nozzle openings are provided in the nozzle opening plate, and a pressure chamber and a piezoelectric element are provided corresponding to each nozzle opening. Each pressure chamber is supplied with ink from a common reservoir. When cleaning the ink flow path, a plurality of nozzle openings are sucked all at once, and deteriorated ink, ink attached to the nozzle openings, and the like are discharged. Further, pressure is applied to each pressure chamber from the upstream reservoir side, and pressurized fluid is ejected simultaneously from a plurality of nozzle openings to discharge the deteriorated ink, the ink adhered to the nozzle openings, and the like.

従来のインクジェット式記録ヘッドを備えた記録装置では、インク流路のクリーニング
を行う場合、複数のノズル開口からインクを吸引(吐出)するので、劣化していないイン
クも全て廃インクとして処理されることになる。このため、無駄にインクを消費すること
になっていた。
In a recording apparatus equipped with a conventional ink jet recording head, when ink channels are cleaned, ink is sucked (discharged) from a plurality of nozzle openings, so that all undegraded ink is treated as waste ink. become. For this reason, the ink is consumed wastefully.

このような問題は、インクジェット式記録ヘッドだけでなく、インク以外の液体を吐出
する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
Such a problem exists not only in an ink jet recording head but also in a liquid ejecting head that ejects liquid other than ink.

特開2006−21503号公報(図1、図2)JP 2006-21503 A (FIGS. 1 and 2)

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ノズル開口単体で圧力室から流体を押し出
すことができると共にノズル開口単体で圧力室に流体を充填することができる液体噴射ヘ
ッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus that can push out a fluid from a pressure chamber with a single nozzle opening and can fill the pressure chamber with a single nozzle opening. The purpose is to do.

上記目的を達成するための本発明の液体噴射ヘッドは、ノズル開口に連通する第1圧力
室と、前記第1圧力室の上流側に設けられた第2圧力室と、前記第1圧力室と前記第2圧
力室の間に設けられ、前記第2圧力室から前記第1圧力室への流体の流れだけを許容する
第1逆止弁と、前記第2圧力室の上流側に設けられ、前記上流側からの前記第2圧力室へ
の流体の流れだけを許容する第2逆止弁と、前記第1圧力室に対応して設けられ、前記第
1圧力室に圧力変動を与えて前記ノズル開口から流体を吐出させる第1圧力発生手段と、
前記第2圧力室に対応して設けられ、前記第1圧力室に圧力変動を与えて前記第1圧力室
に流体を送る第2圧力発生手段とを備えたことを特徴とする。
これにより、通常時には、第1圧力発生手段で第1圧力室に圧力変動を与えて(もしく
は、第2圧力発生手段で第2圧力室に圧力変動を与える動作を加えて)、ノズル開口から
流体を吐出させ、クリーニングを行う時、及び、第1圧力室にインクを充填する時には、
第2圧力発生手段で第2圧力室に圧力変動を与え、第2逆止弁で上流側への流体の流通を
阻止した状態で、第2圧力室の流体(空気を含む)を第1圧力室に送る。このため、ノズ
ル開口単体で圧力室から流体を押し出すことが可能になると共にノズル開口単体で圧力室
に流体を充填することが可能になり、無駄な流体の消費を抑制することが可能になると共
に専用の動力を備えることなく流体の初期充填が可能になる。
In order to achieve the above object, a liquid jet head according to the present invention includes a first pressure chamber communicating with a nozzle opening, a second pressure chamber provided on the upstream side of the first pressure chamber, and the first pressure chamber. A first check valve provided between the second pressure chambers and allowing only a fluid flow from the second pressure chamber to the first pressure chamber; and provided upstream of the second pressure chamber; A second check valve that allows only a fluid flow from the upstream side to the second pressure chamber; and a second check valve that is provided corresponding to the first pressure chamber. First pressure generating means for discharging fluid from the nozzle opening;
And a second pressure generating means that is provided corresponding to the second pressure chamber and sends a fluid to the first pressure chamber by applying a pressure fluctuation to the first pressure chamber.
Thus, normally, the first pressure generating means applies pressure fluctuation to the first pressure chamber (or the second pressure generating means adds pressure fluctuation to the second pressure chamber), and the fluid is discharged from the nozzle opening. When discharging and cleaning, and when filling the first pressure chamber with ink,
The second pressure generating means applies pressure fluctuation to the second pressure chamber, and the second check valve prevents the fluid from flowing upstream, and the fluid (including air) in the second pressure chamber is supplied with the first pressure. Send to the room. For this reason, it becomes possible to push out the fluid from the pressure chamber with the nozzle opening alone, and to fill the pressure chamber with the fluid with the nozzle opening alone, thereby suppressing wasteful fluid consumption. Initial filling of fluid is possible without providing dedicated power.

第1圧力室及び第2圧力室を備えた液体噴射ヘッドとして、
特開平1−169650号公報
特開2001−353872号公報
特開2009−226929号公報
等に開示された技術が知られている。これらの技術は、第1圧力室及び第2圧力室を備え
、駆動周波数を高く維持してインク滴を吐出することができるように制御する技術である
。このため、逆止弁を備えて第1圧力室側だけに流体を送る思想は存在しない技術であり
、本願発明とは分野の異なる技術であるといえる。
As a liquid jet head including a first pressure chamber and a second pressure chamber,
JP-A-1-169650, JP-A-2001-338772, JP-A-2009-226929, and the like are known. These techniques are techniques that include a first pressure chamber and a second pressure chamber, and control the ink droplets to be discharged while maintaining a high driving frequency. For this reason, it is a technique which does not have the idea of providing a check valve and sending fluid only to the first pressure chamber side, and can be said to be a technique different from the field of the present invention.

また、本発明の液体噴射ヘッドは、前記ノズル開口が複数備えられ、前記第1圧力室及
び前記第2圧力室が前記複数の前記ノズル開口毎に備えられ、前記第2圧力室の上流側は
、前記複数の前記ノズル開口から吐出する流体のリザーバーであり、前記第2圧力発生手
段が個別に駆動されることで、前記第2圧力室から前記第1圧力室に個別に前記流体が送
られることを特徴とする。
これにより、リザーバー側が負圧になっていても、ノズル開口単体で第1圧力室から流
体を押し出すことができると共にノズル開口単体で第1圧力室に流体を充填することがで
きる。
In the liquid jet head according to the aspect of the invention, the plurality of nozzle openings may be provided, the first pressure chamber and the second pressure chamber may be provided for each of the plurality of nozzle openings, and an upstream side of the second pressure chamber may be , A reservoir of fluid discharged from the plurality of nozzle openings, and the second pressure generating means is individually driven, so that the fluid is individually sent from the second pressure chamber to the first pressure chamber. It is characterized by that.
Thereby, even if the reservoir side has a negative pressure, the fluid can be pushed out from the first pressure chamber by the single nozzle opening and the first pressure chamber can be filled by the single nozzle opening.

また、本発明の液体噴射ヘッドは、前記第2圧力室から前記第1圧力室に個別に前記流
体が送られることで前記ノズル開口から個別に前記流体を吐出させることを特徴とする。
また、本発明の液体噴射ヘッドは、前記第2圧力室から前記第1圧力室に個別に前記流体
が送られることで前記第1圧力室に流体を充填することを特徴とする。
これにより、ノズル開口単体で第2圧力室から第1圧力室に個別に流体が送られて第1
圧力室から流体を押し出すことでインク流路のクリーニングを行い、ノズル開口単体で第
2圧力室から第1圧力室に個別に流体(空気を含む)が送られることで第1圧力室に流体
を充填する。
In the liquid jet head according to the aspect of the invention, the fluid may be individually ejected from the nozzle opening when the fluid is individually sent from the second pressure chamber to the first pressure chamber.
The liquid ejecting head according to the invention is characterized in that the fluid is filled into the first pressure chamber by individually sending the fluid from the second pressure chamber to the first pressure chamber.
As a result, the fluid is individually sent from the second pressure chamber to the first pressure chamber by the nozzle opening alone, so that the first
The ink flow path is cleaned by extruding the fluid from the pressure chamber, and the fluid (including air) is individually sent from the second pressure chamber to the first pressure chamber by the nozzle opening alone, thereby supplying the fluid to the first pressure chamber. Fill.

上記目的を達成するための本発明の液体噴射装置は上記液体噴射ヘッドと、前記液体噴
射ヘッドの前記第2圧力室の上流側に流体を供給する流体源とを備えたことを特徴とする
。これにより、ノズル開口単体で圧力室から流体を押し出すことができると共にノズル開
口単体で圧力室に流体を充填することができる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置とす
ることができる。
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 that supplies fluid to the upstream side of the second pressure chamber of the liquid ejecting head. Accordingly, it is possible to provide a liquid ejecting apparatus including a liquid ejecting head that can push out the fluid from the pressure chamber with the nozzle opening alone and can fill the pressure chamber with the fluid with the nozzle opening alone.

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分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of an ink ejecting head. インク噴射ヘッドの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of an ink ejecting head.

図1には本発明の一実施例に係るインクジェット式記録装置の全体構成、図2にはイン
ク噴射ヘッドの概略構成を示す分解斜視、図3にはインク噴射ヘッドの概略構成を示す断
面を示してある。
FIG. 1 is an overall configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of an ink ejecting head, and FIG. 3 is a cross section showing a schematic configuration of the ink ejecting head. It is.

図1に基づいてインクジェット式記録装置を説明する。   An ink jet recording apparatus will be described with reference to FIG.

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
ッピングモーター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)にインク噴射ヘッド5のノズル開口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。
As shown in the drawing, an ink jet recording apparatus 1 as a liquid ejecting apparatus has a carriage 3 on which an ink cartridge 2 is mounted and an ink ejecting head 5 as a liquid ejecting head attached to the carriage 3. 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 opening surface of the ink ejection head 5 is exposed on the surface (lower surface) facing the recording paper 9, and the ink cartridge 2 is accommodated. Yes.

インク噴射ヘッド5はキャリッジ3を移動し、インク噴射ヘッド5にはインクカートリ
ッジ2から液体としてインクが供給され、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(インクを噴射する位置)。
The ink ejecting head 5 moves on the carriage 3, ink is supplied from the ink cartridge 2 to the ink ejecting head 5, and ink droplets are ejected onto the upper surface of the recording paper 9 while moving the carriage 3. Images and characters are printed using a dot matrix (positions where ink is ejected).

図1中の符号で、10は印刷休止中にインク噴射ヘッド5のノズル開口を封止すること
によりノズル開口の乾燥を防止すると共にインク噴射ヘッド5のノズル開口面に負圧を作
用させてクリーニング動作をするキャップであり、11はインク噴射ヘッド5のノズル開
口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はインクジェット式記録装置1の動作を制御
する制御装置である。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a nozzle opening of the ink ejecting head 5 that is sealed while printing is stopped, thereby preventing the nozzle opening from being dried and applying a negative pressure to the nozzle opening surface of the ink ejecting head 5 for cleaning. A cap for operation, 11 is a wiper blade for wiping the nozzle opening surface of the ink jet head 5, 12 is a waste ink storage unit for storing waste ink sucked by the cleaning operation, and 13 is an ink jet recording apparatus. 1 is a control device that controls the operation of 1.

図2、図3に基づいてインク噴射ヘッドを説明する。   The ink ejecting head will be described with reference to FIGS.

インク噴射ヘッド5を構成する、例えば、シリコン製の流路形成基板21の一方の面に
は弾性膜22が備えられ、流路形成基板21には、複数の隔壁23と仕切り壁24によっ
て区画された第1圧力室としての第1圧力発生室25及び第2圧力室としての第2圧力発
生室26が並設されている。流路形成基板21の一端側には上流側仕切り壁27が設けら
れ、上流側仕切り壁27により、第1圧力発生室25及び第2圧力発生室26の共通のイ
ンク室となる連通部28が形成されている。
An elastic film 22 is provided on one surface of a flow path forming substrate 21 made of, for example, silicon that constitutes the ink ejecting head 5, and the flow path forming substrate 21 is partitioned by a plurality of partition walls 23 and a partition wall 24. In addition, a first pressure generation chamber 25 as a first pressure chamber and a second pressure generation chamber 26 as a second pressure chamber are arranged in parallel. An upstream partition wall 27 is provided on one end side of the flow path forming substrate 21, and the upstream partition wall 27 provides a communication portion 28 that serves as a common ink chamber for the first pressure generation chamber 25 and the second pressure generation chamber 26. Is formed.

流路形成基板21の開口面側(図中下面側)には、ノズル開口プレート31が接着剤や
熱溶着フィルム等によって固着されている。ノズル開口プレート31には第1圧力発生室
25に連通するノズル開口32が穿設されている。ノズル開口プレート31は、例えば、
ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板、ステンレス鋼などで形成される。
A nozzle opening plate 31 is fixed to the opening surface side (lower surface side in the drawing) of the flow path forming substrate 21 with an adhesive, a heat welding film, or the like. A nozzle opening 32 communicating with the first pressure generating chamber 25 is formed in the nozzle opening plate 31. The nozzle opening plate 31 is, for example,
It is made of glass ceramics, silicon single crystal substrate, stainless steel or the like.

流路形成基板21の開口面とは反対側には、上述したように弾性膜22が形成され、第
1圧力発生室25に対応する弾性膜22の上には、下電極膜、圧電体層、上電極膜で構成
される第1圧力発生手段としての第1圧電素子34が設けられている。また、第2圧力発
生室26に対応する弾性膜22の上には、下電極膜、圧電体層、上電極膜で構成される第
2圧力発生手段としての第2圧電素子35が設けられている。
As described above, the elastic film 22 is formed on the side opposite to the opening surface of the flow path forming substrate 21, and the lower electrode film and the piezoelectric layer are formed on the elastic film 22 corresponding to the first pressure generating chamber 25. A first piezoelectric element 34 is provided as a first pressure generating means composed of the upper electrode film. Further, on the elastic film 22 corresponding to the second pressure generating chamber 26, there is provided a second piezoelectric element 35 as second pressure generating means composed of a lower electrode film, a piezoelectric layer, and an upper electrode film. Yes.

尚、圧力発生手段として圧電素子を適用した例を挙げて説明したが、圧力発生手段とし
ては、薄膜を積層した圧電素子やバルク状態の圧電素子、発熱素子、圧電材料と電極板部
材とを積層した縦振動形の圧電素子等、種々の振動素子を適用することが可能である。
In addition, although the example which applied the piezoelectric element as a pressure generation means was given and demonstrated, as a pressure generation means, the piezoelectric element which laminated | stacked the thin film, the piezoelectric element of a bulk state, a heat generating element, laminated | stacked piezoelectric material and an electrode plate member Various vibration elements such as a longitudinal vibration type piezoelectric element can be applied.

第1圧電素子34には電極36が設けられ、第2圧電素子35には個別電極37が設け
られ、図示しない駆動IC等に接続されている。第1圧電素子34に駆動信号が印加され
ることにより弾性膜22を介して第1圧力発生室25に圧力変動が生じる。第2圧電素子
35に駆動信号が印加されることにより弾性膜22を介して第2圧力発生室26に圧力変
動が生じる。電極36は全ての第1圧電素子34に対して共通の電極でもよいし、第1圧
電素子34毎の個別電極でもよい。
The first piezoelectric element 34 is provided with an electrode 36, the second piezoelectric element 35 is provided with an individual electrode 37, and is connected to a drive IC (not shown) or the like. When a drive signal is applied to the first piezoelectric element 34, pressure fluctuation occurs in the first pressure generating chamber 25 via the elastic film 22. When a drive signal is applied to the second piezoelectric element 35, pressure fluctuation occurs in the second pressure generation chamber 26 via the elastic film 22. The electrode 36 may be a common electrode for all the first piezoelectric elements 34 or may be an individual electrode for each first piezoelectric element 34.

流路形成基板21の上には保護基板38が接合され、保護基板38には第1圧電素子3
4及び第2圧電素子35を保護するための圧電素子保護部39が設けられている。第1圧
電素子34及び第2圧電素子35は圧電素子保護部39の内部に配され、外部環境の影響
を受けにくい状態で保護されている。また、保護基板38には連通部28に連通するリザ
ーバー40が設けられている。リザーバー40の上部は封止膜30で封止されている。保
護基板38の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げら
れるが、流路形成基板21の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることが好ましい。
A protective substrate 38 is bonded onto the flow path forming substrate 21, and the first piezoelectric element 3 is attached to the protective substrate 38.
A piezoelectric element protection unit 39 is provided to protect the fourth and second piezoelectric elements 35. The first piezoelectric element 34 and the second piezoelectric element 35 are disposed inside the piezoelectric element protection unit 39 and are protected in a state where they are not easily affected by the external environment. The protective substrate 38 is provided with a reservoir 40 that communicates with the communication portion 28. The upper part of the reservoir 40 is sealed with a sealing film 30. Examples of the material of the protective substrate 38 include glass, ceramic material, metal, resin, and the like, but it is preferable that the protective substrate 38 be formed of a material substantially the same as the coefficient of thermal expansion of the flow path forming substrate 21.

ノズル開口プレート31は、上プレート41及び下プレート42が接合されて形成され
、ノズル開口32が上プレート41及び下プレート42にわたり形成されている。仕切り
壁24に対応する部位の下プレート42には第1流路凹部43が形成され、第1流路凹部
43の前後における上プレート41には第1流出口44及び第1流入口45が形成されて
いる。第2仕切り壁27に対応する部位の下プレート42には第2流路凹部46が形成さ
れ、第2流路凹部46の前後における上プレート41には第2流出口47及び第2流入口
48が形成されている。
The nozzle opening plate 31 is formed by joining an upper plate 41 and a lower plate 42, and a nozzle opening 32 is formed across the upper plate 41 and the lower plate 42. A first channel recess 43 is formed in the lower plate 42 corresponding to the partition wall 24, and a first outlet 44 and a first inlet 45 are formed in the upper plate 41 before and after the first channel recess 43. Has been. A second channel recess 46 is formed in the lower plate 42 corresponding to the second partition wall 27, and a second outlet 47 and a second inlet 48 are formed in the upper plate 41 before and after the second channel recess 46. Is formed.

仕切り壁24に対応する部位のノズル開口プレート31に、第1圧力発生室25と第2
圧力発生室26を連通する第1流路51が形成される。また、第2仕切り壁27に対応す
る部位のノズル開口プレート31に、第2圧力発生室26と連通部28(上流側)を連通
する第2流路52が形成されている。
The first pressure generating chamber 25 and the second pressure generating chamber 25 are connected to the nozzle opening plate 31 corresponding to the partition wall 24.
A first flow path 51 communicating with the pressure generation chamber 26 is formed. In addition, a second flow path 52 that communicates the second pressure generation chamber 26 and the communication portion 28 (upstream side) is formed in the nozzle opening plate 31 at a portion corresponding to the second partition wall 27.

第1流路51の第1流出口44には第1逆止弁54が設けられ、第1逆止弁54は第2
圧力発生室26から第1圧力発生室25側へのインクの流通が許容される。第2流路52
の第2流出口47には第2逆止弁55が設けられ、第2逆止弁55は連通部28(上流側
)から第2圧力発生室26側へのインクの流通が許容される。
A first check valve 54 is provided at the first outlet 44 of the first flow path 51, and the first check valve 54 is a second check valve 54.
Ink flow from the pressure generating chamber 26 to the first pressure generating chamber 25 is allowed. Second flow path 52
The second outlet 47 is provided with a second check valve 55, and the second check valve 55 is allowed to flow ink from the communicating portion 28 (upstream side) to the second pressure generating chamber 26 side.

第1逆止弁54及び第2逆止弁55は薄膜により形成され、第1逆止弁54を構成する
薄膜が仕切り壁24と上プレート41の間に接合され、第2逆止弁55を構成する薄膜が
第2仕切り壁27と上プレート41の間に接合されている。尚、第1逆止弁54及び第2
逆止弁55としては、ボールやフロート材等の弁体を備えた逆止弁を適用することも可能
である。
The first check valve 54 and the second check valve 55 are formed of a thin film, and the thin film constituting the first check valve 54 is joined between the partition wall 24 and the upper plate 41, and the second check valve 55 is The constituting thin film is joined between the second partition wall 27 and the upper plate 41. The first check valve 54 and the second check valve 54
As the check valve 55, a check valve including a valve body such as a ball or a float material may be applied.

上述したインク噴射ヘッド5を備えたインクジェット式記録装置1で通常の印刷を行う
場合、第1圧電素子34に駆動信号を印加することにより第1圧力発生室25に圧力変動
を与え、連通部28から第2圧力発生室26を通して第1圧力発生室25にインクを送る
と共に第1圧力発生室25内のインクをノズル開口32から吐出させる。もしくは、第2
圧電素子35にも駆動信号を印加して第2圧力発生室26に圧力変動を与えると共に、第
1圧力発生室25に圧力変動を与え、連通部28から第2圧力発生室26にインクを送り
、第2圧力発生室26内のインクを第1圧力発生室25に送ると共に第1圧力発生室25
内のインクをノズル開口32から吐出させる。
When normal printing is performed by the ink jet recording apparatus 1 including the ink ejecting head 5 described above, a pressure signal is applied to the first pressure generating chamber 25 by applying a drive signal to the first piezoelectric element 34, and the communication unit 28. Ink is sent to the first pressure generating chamber 25 through the second pressure generating chamber 26 and the ink in the first pressure generating chamber 25 is ejected from the nozzle opening 32. Or second
A drive signal is also applied to the piezoelectric element 35 to change the pressure in the second pressure generating chamber 26 and to change the pressure in the first pressure generating chamber 25, and to send ink from the communicating portion 28 to the second pressure generating chamber 26. The ink in the second pressure generation chamber 26 is sent to the first pressure generation chamber 25 and the first pressure generation chamber 25 is supplied.
The ink inside is ejected from the nozzle opening 32.

第1圧力発生室25に残留する劣化したインクを排出したり、ノズル開口32に付着し
たインクを排出する場合、インクの排出の対象となる第1圧力発生室25(ノズル開口3
2)に対応した第2圧力発生室26の第2圧電素子35に個別に駆動信号を印加して第2
圧力発生室26の圧力を高くする。第2圧力発生室26の流体は第2逆止弁55により連
通部28側への移動が阻止され、第1逆止弁54を介してインクの排出の対象となる第1
圧力発生室25だけに送られる。これにより、一つの第1圧力発生室25内のインクが個
別にノズル開口32から押し出され、劣化したインクやノズル開口32に付着したインク
が排出される。
When discharging the deteriorated ink remaining in the first pressure generating chamber 25 or discharging the ink adhering to the nozzle opening 32, the first pressure generating chamber 25 (nozzle opening 3) to be discharged
2), a driving signal is individually applied to the second piezoelectric element 35 of the second pressure generating chamber 26 corresponding to 2)
The pressure in the pressure generation chamber 26 is increased. The fluid in the second pressure generating chamber 26 is prevented from moving toward the communicating portion 28 by the second check valve 55, and the first target that is the target of ink discharge through the first check valve 54.
It is sent only to the pressure generation chamber 25. As a result, the ink in one first pressure generation chamber 25 is individually pushed out from the nozzle openings 32, and the deteriorated ink and the ink attached to the nozzle openings 32 are discharged.

従って、単体のノズル開口32を対象として第1圧力発生室25からインクを押し出す
ことが可能になりクリーニング時に全ての第1圧力発生室25からインクを押し出す必要
がなくなり、無駄なインクの消費を抑制してクリーニングを行うことができる。また、ク
リーニングのための動力を別途備える必要がない。
Accordingly, it is possible to push out ink from the first pressure generating chamber 25 for the single nozzle opening 32, and it is not necessary to push out ink from all the first pressure generating chambers 25 at the time of cleaning, thereby suppressing wasteful ink consumption. And cleaning can be performed. Further, it is not necessary to separately provide power for cleaning.

そして、第2逆止弁55で連通部28側へのインク(流体)の流通を阻止した状態で、
第2圧力発生室26のインク(空気を含む)を第1圧力発生室25に送ることができるの
で、専用の動力を備えることなく、第2圧力発生室26の圧力変動によりインクの初期充
填を行うことができる。
And in the state which blocked | circulated the flow of the ink (fluid) to the communicating part 28 side by the 2nd check valve 55,
Since the ink (including air) in the second pressure generation chamber 26 can be sent to the first pressure generation chamber 25, the ink is initially filled by the pressure fluctuation in the second pressure generation chamber 26 without providing a dedicated power. It can be carried out.

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、プリンター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.

1 インクジェット式記録装置、 2 インクカートリッジ、 5 インク噴射ヘッド
、 21 流路形成基板、 22 弾性膜、 23 隔壁、 24 仕切り壁、 25
第1圧力発生室、 26 第2圧力発生室、 27 第2仕切り壁、 28 連通部、
30 封止膜、 31 ノズル開口プレート、 32 ノズル開口、 34 第1圧電素
子、 35 第2圧電素子、 36 電極、 37 個別電極、 38 保護基板、 3
9 圧電素子保護部、 40 リザーバー、 41 上プレート、 42 下プレート、
43 第1流路凹部、 44 第1流出口、 45 第1流入口、 46 第2流路凹
部、 47 第2流出口、 48 第2流入口、 51 第1流路、 52 第2流路、
54 第1逆止弁、 55 第2逆止弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet recording device, 2 Ink cartridge, 5 Ink jet head, 21 Flow path formation board | substrate, 22 Elastic film, 23 Partition, 24 Partition wall, 25
1st pressure generation chamber, 26 2nd pressure generation chamber, 27 2nd partition wall, 28 Communication part,
30 sealing film, 31 nozzle opening plate, 32 nozzle opening, 34 first piezoelectric element, 35 second piezoelectric element, 36 electrode, 37 individual electrode, 38 protective substrate, 3
9 Piezoelectric protection part, 40 reservoir, 41 upper plate, 42 lower plate,
43 first channel recess, 44 first outlet, 45 first inlet, 46 second channel recess, 47 second outlet, 48 second inlet, 51 first channel, 52 second channel,
54 1st check valve, 55 2nd check valve

Claims (5)

ノズル開口に連通する第1圧力室と、
前記第1圧力室の上流側に設けられた第2圧力室と、
前記第1圧力室と前記第2圧力室の間に設けられ、前記第2圧力室から前記第1圧力室
への流体の流れだけを許容する第1逆止弁と、
前記第2圧力室の上流側に設けられ、前記上流側からの前記第2圧力室への流体の流れ
だけを許容する第2逆止弁と、
前記第1圧力室に対応して設けられ、前記第1圧力室に圧力変動を与えて前記ノズル開
口から流体を吐出させる第1圧力発生手段と、
前記第2圧力室に対応して設けられ、前記第1圧力室に圧力変動を与えて前記第1圧力
室に流体を送る第2圧力発生手段とを備えた
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
A first pressure chamber communicating with the nozzle opening;
A second pressure chamber provided upstream of the first pressure chamber;
A first check valve provided between the first pressure chamber and the second pressure chamber and allowing only a fluid flow from the second pressure chamber to the first pressure chamber;
A second check valve provided on the upstream side of the second pressure chamber and allowing only the flow of fluid from the upstream side to the second pressure chamber;
First pressure generating means that is provided corresponding to the first pressure chamber, and causes the first pressure chamber to vary in pressure to discharge fluid from the nozzle opening;
A liquid ejecting head, comprising: a second pressure generating unit that is provided corresponding to the second pressure chamber and sends a fluid to the first pressure chamber by changing a pressure in the first pressure chamber.
請求項1に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記ノズル開口が複数備えられ、前記第1圧力室及び前記第2圧力室が前記複数の前記
ノズル開口毎に備えられ、
前記第2圧力室の上流側は、前記複数の前記ノズル開口から吐出する流体のリザーバー
であり、
前記第2圧力発生手段が個別に駆動されることで、前記第2圧力室から前記第1圧力室
に個別に前記流体が送られる
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
The liquid ejecting head according to claim 1,
A plurality of the nozzle openings are provided, and the first pressure chamber and the second pressure chamber are provided for each of the plurality of nozzle openings,
The upstream side of the second pressure chamber is a reservoir of fluid discharged from the plurality of nozzle openings,
The liquid ejecting head, wherein the fluid is individually sent from the second pressure chamber to the first pressure chamber by individually driving the second pressure generating unit.
請求項2に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記第2圧力室から前記第1圧力室に個別に前記流体が送られることで前記ノズル開口
から個別に前記流体を吐出させる
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
The liquid ejecting head according to claim 2,
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the fluid is individually ejected from the nozzle opening when the fluid is individually sent from the second pressure chamber to the first pressure chamber.
請求項2もしくは請求項3に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記第2圧力室から前記第1圧力室に個別に前記流体が送られることで前記第1圧力室
に流体を充填する
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
The liquid ejecting head according to claim 2 or 3,
The liquid ejecting head, wherein the fluid is filled into the first pressure chamber by individually sending the fluid from the second pressure chamber to the first pressure chamber.
請求項1から請求項4に記載の液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドの前記第2圧力室の上流側に流体を供給する流体源とを備えた
ことを特徴とする液体噴射装置。
The liquid jet head according to claim 1,
And a fluid source for supplying fluid to the upstream side of the second pressure chamber of the liquid ejecting head.
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