JP2014065184A - Liquid discharge head and recording device using the same - Google Patents

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JP2014065184A JP2012211095A JP2012211095A JP2014065184A JP 2014065184 A JP2014065184 A JP 2014065184A JP 2012211095 A JP2012211095 A JP 2012211095A JP 2012211095 A JP2012211095 A JP 2012211095A JP 2014065184 A JP2014065184 A JP 2014065184A
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Toshifumi Kubo
敏文 久保
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid discharge head including a reservoir in which a difference between pressures of liquid to be supplied to a head body is small, and to provide a recording device using the same.SOLUTION: A liquid discharge head 2 includes: a head body having a plurality of discharge holes arranged along one direction; and a reservoir 40 having a reservoir channel 42 that is extended along the one direction and supplies liquid to the head body. The reservoir channel 42 supplies the liquid to the head body via a plurality of connection channels 42d arranged along the one direction and has a supply hole 42b through which the liquid is supplied from the outside. The connection channels 42d is formed such that channel resistance becomes smaller, as a distance along the one direction from the supply hole 42b is longer.

Description

本発明は、液滴を吐出させる液体吐出ヘッドおよびそれを用いた記録装置に関する。   The present invention relates to a liquid discharge head that discharges droplets and a recording apparatus using the same.

近年、インクジェットプリンタやインクジェットプロッタなどの、インクジェット記録方式を利用した印刷装置が、一般消費者向けのプリンタだけでなく、例えば電子回路の形成や液晶ディスプレイ用のカラーフィルタの製造、有機ELディスプレイの製造といった工業用途にも広く利用されている。   In recent years, printing apparatuses using inkjet recording methods such as inkjet printers and inkjet plotters are not only printers for general consumers, but also, for example, formation of electronic circuits, manufacture of color filters for liquid crystal displays, manufacture of organic EL displays It is also widely used for industrial applications.

このようなインクジェット方式の印刷装置には、液体を吐出させるための液体吐出ヘッドが印刷ヘッドとして搭載されている。この種の印刷ヘッドには、インクが充填されたインク流路内に加圧手段としてのヒータを備え、ヒータによりインクを加熱、沸騰させ、インク流路内に発生する気泡によってインクを加圧し、インク吐出孔より、液滴として吐出させるサーマルヘッド方式と、インクが充填されるインク流路の一部の壁を変位素子によって屈曲変位させ、機械的にインク流路内のインクを加圧し、インク吐出孔より液滴として吐出させる圧電方式が一般的に知られている。   In such an ink jet printing apparatus, a liquid discharge head for discharging liquid is mounted as a print head. This type of print head includes a heater as a pressurizing unit in an ink flow path filled with ink, heats and boiles the ink with the heater, pressurizes the ink with bubbles generated in the ink flow path, A thermal head system that ejects ink as droplets from the ink ejection holes, and a part of the wall of the ink channel filled with ink is bent and displaced by a displacement element, and the ink in the ink channel is mechanically pressurized, and the ink A piezoelectric method for discharging liquid droplets from discharge holes is generally known.

また、そのような液体吐出ヘッドは、吐出されるインクの量の増減に対応するために、ヘッド本体以外にリザーバを備えることが知られており、一方方向に液体吐出ヘッドに沿うように設けられているリザーバ内のリザーバ流路からインクを供給するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1を参照。)。   Further, such a liquid discharge head is known to include a reservoir in addition to the head main body in order to cope with an increase or decrease in the amount of ink discharged, and is provided along the liquid discharge head in one direction. There is known one in which ink is supplied from a reservoir channel in a reservoir (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−256342号公報JP 2006-256342 A

しかしながら、特許文献1に記載の液体吐出ヘッドでは、一方方向に長いリザーバ流路の途中の複数の場所からヘッド本体に液体が供給されることになるので、リザーバ流路からヘッド本体に液体が供給される位置によって、液体に加わっている圧力に差が生じて、ヘッド本体内の吐出孔の位置によって液体の吐出特性に差が生じるという問題があった。   However, in the liquid discharge head described in Patent Document 1, since the liquid is supplied to the head body from a plurality of locations in the middle of the reservoir channel that is long in one direction, the liquid is supplied from the reservoir channel to the head body. The pressure applied to the liquid varies depending on the position where the liquid is applied, and the liquid ejection characteristics vary depending on the position of the ejection hole in the head body.

したがって、本発明の目的は、ヘッド本体に供給する液体の圧力の差を小さくできるリザーバを備えた液体吐出ヘッドヘッドおよびそれを用いた記録装置を提供することにある。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide a liquid discharge head having a reservoir capable of reducing the difference in pressure of liquid supplied to the head body, and a recording apparatus using the same.

本発明の液体吐出ヘッドは、一方方向に沿って配置されている複数の吐出孔を有するヘッド本体と、該ヘッド本体に液体を供給する、前記一方方向に延びるリザーバ流路を有するリザーバとを備える液体吐出ヘッドであって、前記リザーバ流路は、前記一方方向に沿って配置されている複数の接続流路を介して前記ヘッド本体に液体を供給するとともに、外部から液体を供給される供給孔を備えており、前記複数の接続流路は、前記供給孔からの前記一方方向に沿った距離が長いほど、流路抵抗が小さくなっていることを特徴とする。   A liquid discharge head according to the present invention includes a head body having a plurality of discharge holes arranged along one direction, and a reservoir having a reservoir channel extending in the one direction for supplying liquid to the head body. The liquid discharge head, wherein the reservoir flow path supplies liquid to the head main body via a plurality of connection flow paths arranged along the one direction and is supplied with liquid from the outside The plurality of connection channels are characterized in that the channel resistance decreases as the distance along the one direction from the supply hole increases.

本発明の記録装置は、前記液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドに対して記録媒体を搬
送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部とを備えていることを特徴とする。
The recording apparatus of the present invention includes the liquid discharge head, a transport unit that transports a recording medium to the liquid discharge head, and a control unit that controls the liquid discharge head.

本発明の液体吐出ヘッドによれば、リザーバからヘッド本体に複数の接続流路を通じて流れ込む液体の圧力に、接続流路が液体吐出ヘッド内のどの位置にあるかによる差が生じ難いので、液体吐出ヘッド内における吐出特性のばらつきを小さくできる。   According to the liquid discharge head of the present invention, the difference in the pressure of the liquid flowing from the reservoir to the head body through the plurality of connection flow paths depending on where the connection flow path is located in the liquid discharge head is unlikely to occur. Variations in ejection characteristics within the head can be reduced.

本発明の一実施形態に係る記録装置であるプリンタの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a printer that is a recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1の液体吐出ヘッドを構成するヘッド本体の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a head body that constitutes the liquid ejection head of FIG. 1. 図2の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した図である。FIG. 3 is an enlarged view of a region surrounded by an alternate long and short dash line in FIG. 図2の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した図である。FIG. 3 is an enlarged view of a region surrounded by an alternate long and short dash line in FIG. 図3のV−V線に沿った縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view along the VV line of FIG. 図1の液体吐出ヘッドの縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the liquid ejection head in FIG. 1.

図1は、本発明の一実施形態による液体吐出ヘッドを含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタの概略構成図である。このカラーインクジェットプリンタ1(以下、プリンタ1とする)は、4つの液体吐出ヘッド2を有している。これらの液体吐出ヘッド2は、印刷用紙Pの搬送方向に沿って並べられ、プリンタ1に固定されている。液体吐出ヘッド2は、図1の手前から奥へ向かう方向に細長い形状を有している。この長い方向を長手方向と呼ぶことがある。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a color ink jet printer which is a recording apparatus including a liquid discharge head according to an embodiment of the present invention. This color inkjet printer 1 (hereinafter referred to as printer 1) has four liquid ejection heads 2. These liquid discharge heads 2 are arranged along the conveyance direction of the printing paper P and are fixed to the printer 1. The liquid discharge head 2 has an elongated shape in a direction from the front to the back in FIG. This long direction is sometimes called the longitudinal direction.

プリンタ1には、印刷用紙Pの搬送経路に沿って、給紙ユニット114、搬送ユニット120および紙受け部116が順に設けられている。また、プリンタ1には、液体吐出ヘッド2や給紙ユニット114などのプリンタ1の各部における動作を制御するための制御部100が設けられている。   In the printer 1, a paper feed unit 114, a transport unit 120, and a paper receiver 116 are sequentially provided along the transport path of the printing paper P. In addition, the printer 1 is provided with a control unit 100 for controlling the operation of each unit of the printer 1 such as the liquid discharge head 2 and the paper feeding unit 114.

給紙ユニット114は、複数枚の印刷用紙Pを収容することができる用紙収容ケース115と、給紙ローラ145とを有している。給紙ローラ145は、用紙収容ケース115に積層して収容された印刷用紙Pのうち、最も上にある印刷用紙Pを1枚ずつ送り出すことができる。   The paper supply unit 114 includes a paper storage case 115 that can store a plurality of printing papers P, and a paper supply roller 145. The paper feed roller 145 can send out the uppermost print paper P among the print papers P stacked and stored in the paper storage case 115 one by one.

給紙ユニット114と搬送ユニット120との間には、印刷用紙Pの搬送経路に沿って、二対の送りローラ118aおよび118b、ならびに、119aおよび119bが配置されている。給紙ユニット114から送り出された印刷用紙Pは、これらの送りローラによってガイドされて、さらに搬送ユニット120へと送り出される。   Between the paper feed unit 114 and the transport unit 120, two pairs of feed rollers 118a and 118b and 119a and 119b are arranged along the transport path of the printing paper P. The printing paper P sent out from the paper supply unit 114 is guided by these feed rollers and further sent out to the transport unit 120.

搬送ユニット120は、エンドレスの搬送ベルト111と2つのベルトローラ106および107を有している。搬送ベルト111は、ベルトローラ106および107に巻き掛けられている。搬送ベルト111は、2つのベルトローラに巻き掛けられたとき所定の張力で張られるような長さに調整されている。これによって、搬送ベルト111は、2つのベルトローラの共通接線をそれぞれ含む互いに平行な2つの平面に沿って、弛むことなく張られている。これら2つの平面のうち、液体吐出ヘッド2に近い方の平面が、印刷用紙Pを搬送する搬送面127である。   The transport unit 120 includes an endless transport belt 111 and two belt rollers 106 and 107. The conveyor belt 111 is wound around belt rollers 106 and 107. The conveyor belt 111 is adjusted to such a length that it is stretched with a predetermined tension when it is wound around two belt rollers. Thus, the conveyor belt 111 is stretched without slack along two parallel planes each including a common tangent line of the two belt rollers. Of these two planes, the plane closer to the liquid ejection head 2 is a transport surface 127 that transports the printing paper P.

ベルトローラ106には、図1に示されるように、搬送モータ174が接続されている
。搬送モータ174は、ベルトローラ106を矢印Aの方向に回転させることができる。また、ベルトローラ107は、搬送ベルト111に連動して回転することができる。したがって、搬送モータ174を駆動してベルトローラ106を回転させることにより、搬送ベルト111は、矢印Aの方向に沿って移動する。
As shown in FIG. 1, a conveyance motor 174 is connected to the belt roller 106. The transport motor 174 can rotate the belt roller 106 in the direction of arrow A. The belt roller 107 can rotate in conjunction with the transport belt 111. Therefore, the conveyance belt 111 moves along the direction of arrow A by driving the conveyance motor 174 and rotating the belt roller 106.

ベルトローラ107の近傍には、ニップローラ138とニップ受けローラ139とが、搬送ベルト111を挟むように配置されている。ニップローラ138は、図示しないバネによって下方に付勢されている。ニップローラ138の下方のニップ受けローラ139は、下方に付勢されたニップローラ138を、搬送ベルト111を介して受け止めている。2つのニップローラは回転可能に設置されており、搬送ベルト111に連動して回転する。   In the vicinity of the belt roller 107, a nip roller 138 and a nip receiving roller 139 are arranged so as to sandwich the conveyance belt 111. The nip roller 138 is urged downward by a spring (not shown). A nip receiving roller 139 below the nip roller 138 receives the nip roller 138 biased downward via the conveying belt 111. The two nip rollers are rotatably installed and rotate in conjunction with the conveyance belt 111.

給紙ユニット114から搬送ユニット120へと送り出された印刷用紙Pは、ニップローラ138と搬送ベルト111との間に挟み込まれる。これによって、印刷用紙Pは、搬送ベルト111の搬送面127に押し付けられ、搬送面127上に固着する。そして、印刷用紙Pは、搬送ベルト111の回転に従って、液体吐出ヘッド2が設置されている方向へと搬送される。なお、搬送ベルト111の外周面113に粘着性のシリコンゴムによる処理を施してもよい。これにより、印刷用紙Pを搬送面127に確実に固着させることができる。   The printing paper P sent out from the paper supply unit 114 to the transport unit 120 is sandwiched between the nip roller 138 and the transport belt 111. As a result, the printing paper P is pressed against the transport surface 127 of the transport belt 111 and is fixed on the transport surface 127. The printing paper P is transported in the direction in which the liquid ejection head 2 is installed according to the rotation of the transport belt 111. The outer peripheral surface 113 of the conveyor belt 111 may be treated with adhesive silicon rubber. Thereby, the printing paper P can be securely fixed to the transport surface 127.

4つの液体吐出ヘッド2は、搬送ベルト111による搬送方向に沿って互いに近接して配置されている。各液体吐出ヘッド2は、下端にヘッド本体13を有している。ヘッド本体13の下面には、液体を吐出する多数の吐出孔8が設けられている吐出孔面4−1となっている(図4および5参照)。   The four liquid discharge heads 2 are arranged close to each other along the conveyance direction by the conveyance belt 111. Each liquid discharge head 2 has a head body 13 at the lower end. The lower surface of the head body 13 is a discharge hole surface 4-1 provided with a large number of discharge holes 8 for discharging liquid (see FIGS. 4 and 5).

1つの液体吐出ヘッド2に設けられた吐出孔8からは、同じ色の液滴(インク)が吐出されるようになっている。各液体吐出ヘッド2の吐出孔8は一方方向(印刷用紙Pと平行で印刷用紙P搬送方向に平行でない方向(典型的には、直交する方向であり、液体吐出ヘッド2の長手方向))に等間隔で配置されているため、一方方向に隙間なく印刷することができる。各液体吐出ヘッド2から吐出される液体の色は、それぞれ、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)およびブラック(K)である。各液体吐出ヘッド2は、ヘッド本体13の下面と搬送ベルト111の搬送面127との間にわずかな隙間をおいて配置されている。   Liquid droplets (ink) of the same color are ejected from the ejection holes 8 provided in one liquid ejection head 2. The ejection hole 8 of each liquid ejection head 2 is in one direction (a direction parallel to the printing paper P and not parallel to the conveyance direction of the printing paper P (typically, an orthogonal direction and the longitudinal direction of the liquid ejection head 2)). Since they are arranged at equal intervals, printing can be performed without gaps in one direction. The colors of the liquid ejected from each liquid ejection head 2 are magenta (M), yellow (Y), cyan (C), and black (K), respectively. Each liquid ejection head 2 is disposed with a slight gap between the lower surface of the head body 13 and the transport surface 127 of the transport belt 111.

搬送ベルト111によって搬送された印刷用紙Pは、液体吐出ヘッド2と搬送ベルト111との間の隙間を通過する。その際に、液体吐出ヘッド2を構成するヘッド本体13から印刷用紙Pの上面に向けて液滴が吐出される。これによって、印刷用紙Pの上面には、制御部100によって記憶された画像データに基づくカラー画像が形成される。   The printing paper P transported by the transport belt 111 passes through the gap between the liquid ejection head 2 and the transport belt 111. At that time, droplets are ejected from the head main body 13 constituting the liquid ejection head 2 toward the upper surface of the printing paper P. As a result, a color image based on the image data stored by the control unit 100 is formed on the upper surface of the printing paper P.

搬送ユニット120と紙受け部116との間には、剥離プレート140と二対の送りローラ121aおよび121bならびに122aおよび122bとが配置されている。カラー画像が印刷された印刷用紙Pは、搬送ベルト111によって剥離プレート140へと搬送される。このとき、印刷用紙Pは、剥離プレート140の右端によって、搬送面127から剥離される。そして、印刷用紙Pは、送りローラ121a〜122bによって、紙受け部116に送り出される。このように、印刷済みの印刷用紙Pが順次紙受け部116に送られ、紙受け部116に重ねられる。   A separation plate 140 and two pairs of feed rollers 121a and 121b and 122a and 122b are arranged between the transport unit 120 and the paper receiver 116. The printing paper P on which the color image is printed is conveyed to the peeling plate 140 by the conveying belt 111. At this time, the printing paper P is peeled from the transport surface 127 by the right end of the peeling plate 140. Then, the printing paper P is sent out to the paper receiving unit 116 by the feed rollers 121a to 122b. In this way, the printed printing paper P is sequentially sent to the paper receiving unit 116 and stacked on the paper receiving unit 116.

なお、印刷用紙Pの搬送方向について最も上流側にある液体吐出ヘッド2とニップローラ138との間には、紙面センサ133が設置されている。紙面センサ133は、発光素子および受光素子によって構成され、搬送経路上の印刷用紙Pの先端位置を検出すること
ができる。紙面センサ133による検出結果は制御部100に送られる。制御部100は、紙面センサ133から送られた検出結果により、印刷用紙Pの搬送と画像の印刷とが同期するように、液体吐出ヘッド2や搬送モータ174等を制御することができる。
Note that a paper surface sensor 133 is installed between the liquid ejection head 2 and the nip roller 138 that are the most upstream in the transport direction of the printing paper P. The paper surface sensor 133 includes a light emitting element and a light receiving element, and can detect the leading end position of the printing paper P on the transport path. The detection result by the paper surface sensor 133 is sent to the control unit 100. The control unit 100 can control the liquid ejection head 2, the conveyance motor 174, and the like so that the conveyance of the printing paper P and the printing of the image are synchronized based on the detection result sent from the paper surface sensor 133.

次に本発明の液体吐出ヘッド2について説明する。図6は液体吐出ヘッド2の縦断面図である。液体吐出ヘッド2は、一方方向(図6の左右方向)に長い。液体吐出ヘッド2は、長手方向に沿って吐出孔8が配置されている吐出孔面4−1を備える流路部材4および圧電アクチュエータユニット21を含むヘッド本体13と、リザーバ40とを含んでいる。液体吐出ヘッド2には、さらに筐体90が含まれている。図6では流路部材4の内部構造は省略してある。また、図6の断面では、圧電アクチュエータユニット21は見えず、圧電アクチュエータユニット21は、流路部材4に接合されて、プレート40eに設けられた凹部に収容されている。   Next, the liquid discharge head 2 of the present invention will be described. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the liquid discharge head 2. The liquid discharge head 2 is long in one direction (left-right direction in FIG. 6). The liquid discharge head 2 includes a head body 13 including a flow path member 4 and a piezoelectric actuator unit 21 having a discharge hole surface 4-1 in which discharge holes 8 are arranged along the longitudinal direction, and a reservoir 40. . The liquid discharge head 2 further includes a housing 90. In FIG. 6, the internal structure of the flow path member 4 is omitted. In the cross section of FIG. 6, the piezoelectric actuator unit 21 is not visible, and the piezoelectric actuator unit 21 is joined to the flow path member 4 and accommodated in a recess provided in the plate 40e.

ヘッド本体13では、流路部材4の上にリザーバ40が積層されており、その間に圧電アクチュエータユニット21が収められている。リザーバ40には、長手方向に延びるリザーバ流路42が設けられており、外部から供給孔42bを通じてリザーバ流路42に入れられた液体は、リザーバ流路42の長手方向に沿って複数配置されている接続流路42dを通じて、ヘッド本体13に流れ込むようになっている。   In the head body 13, a reservoir 40 is stacked on the flow path member 4, and a piezoelectric actuator unit 21 is accommodated therebetween. The reservoir 40 is provided with a reservoir channel 42 extending in the longitudinal direction, and a plurality of liquids that are introduced into the reservoir channel 42 from the outside through the supply holes 42 b are arranged along the longitudinal direction of the reservoir channel 42. It flows into the head main body 13 through the connecting flow path 42d.

リザーバ流路42の内壁の一部は弾性変形可能な材質のダンパ46になっている。ダンパ46のリザーバ流路42と反対の面は、ダンパ46が変形可能なように空間になっており、ダンパ46は弾性変形することでリザーバ流路42の体積を変化させることができる。これにより、液体吐出量が変化した場合などに、安定して液体が供給できるようにできる。なお、ダンパ46は必ずしもも設ける必要はない。   A part of the inner wall of the reservoir channel 42 is a damper 46 made of an elastically deformable material. The surface of the damper 46 opposite to the reservoir channel 42 is a space so that the damper 46 can be deformed, and the volume of the reservoir channel 42 can be changed by elastically deforming the damper 46. Thereby, when the liquid discharge amount changes, the liquid can be stably supplied. The damper 46 is not necessarily provided.

次に本発明の液体吐出ヘッド2を構成する流路部材4について説明する。図2は、ヘッド本体13の平面図である。図3は、図2の一点鎖線で囲まれた領域の拡大平面図であり、ヘッド本体13の一部である。図3では、配置を分かり易くすため一部の流路を省略して描いている。図4は、図3と同じ位置の拡大平面図で、吐出孔8の位置が分かり易いように、図3とは別の流路を省略して描いている。なお、図3および図4において、図面を分かり易くするために、圧電アクチュエータユニット21の下方にあって破線で描くべき液体加圧室10(加圧室群9)、しぼり12および吐出孔8などを実線で描いている。図5は図3のV−V線に沿った縦断面図である。   Next, the flow path member 4 constituting the liquid discharge head 2 of the present invention will be described. FIG. 2 is a plan view of the head main body 13. FIG. 3 is an enlarged plan view of a region surrounded by a one-dot chain line in FIG. 2 and is a part of the head main body 13. In FIG. 3, some flow paths are omitted for easy understanding of the arrangement. FIG. 4 is an enlarged plan view of the same position as FIG. 3, and the flow path different from FIG. 3 is omitted so that the position of the discharge hole 8 can be easily understood. In FIGS. 3 and 4, for easy understanding of the drawings, the liquid pressurizing chamber 10 (pressurizing chamber group 9), the squeeze 12 and the discharge holes 8 which are to be drawn by broken lines below the piezoelectric actuator unit 21 are shown. Is drawn with a solid line. FIG. 5 is a longitudinal sectional view taken along line VV in FIG.

ヘッド本体13は、平板状の流路部材4と、流路部材4上に、加圧部を含む圧電アクチュエータユニット21を有している。圧電アクチュエータユニット21は台形形状を有しており、その台形の1対の平行対向辺が流路部材4の長手方向に平行になるように流路部材4の上面に配置されている。また、流路部材4の長手方向に平行な2本の仮想直線のそれぞれに沿って2つずつ、つまり合計4つの圧電アクチュエータユニット21が、全体として千鳥状に流路部材4上に配列されている。流路部材4上で隣接し合う圧電アクチュエータユニット21の斜辺同士は、流路部材4の短手方向について部分的にオーバーラップしている。このオーバーラップしている部分の圧電アクチェータユニット21を駆動することにより印刷される領域では、2つの圧電アクチュエータユニット21により吐出された液滴が混在して着弾することになる。   The head main body 13 has a flat plate-like flow path member 4 and a piezoelectric actuator unit 21 including a pressure unit on the flow path member 4. The piezoelectric actuator unit 21 has a trapezoidal shape, and is disposed on the upper surface of the flow path member 4 so that a pair of parallel opposing sides of the trapezoid is parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4. Further, two piezoelectric actuator units 21 are arranged on the flow path member 4 as a whole in a zigzag manner, two along each of two virtual straight lines parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4. Yes. The oblique sides of the piezoelectric actuator units 21 adjacent to each other on the flow path member 4 partially overlap in the short direction of the flow path member 4. In the area printed by driving the overlapping piezoelectric actuator unit 21, the droplets ejected by the two piezoelectric actuator units 21 are mixed and landed.

流路部材4の内部にはマニホールド5が形成されている。マニホールド5は流路部材4の長手方向に沿って延び細長い形状を有しており、流路部材4の上面にはマニホールド5の開口5bが形成されている。開口5bは、流路部材4の長手方向に平行な2本の直線(仮想線)のそれぞれに沿って5個ずつ、合計10個形成されている。開口5bは、4つの圧電アクチュエータユニット21が配置された領域を避ける位置に形成されている。マニ
ホールド5には開口5bを通じて、リザーバ流路42から液体が供給される。
A manifold 5 is formed inside the flow path member 4. The manifold 5 has an elongated shape extending along the longitudinal direction of the flow path member 4, and an opening 5 b of the manifold 5 is formed on the upper surface of the flow path member 4. A total of ten openings 5 b are formed along each of two straight lines (imaginary lines) parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4. The opening 5b is formed at a position that avoids a region where the four piezoelectric actuator units 21 are disposed. Liquid is supplied to the manifold 5 from the reservoir channel 42 through the opening 5b.

流路部材4内に形成されたマニホールド5は、複数本に分岐している(分岐した部分のマニホールド5を副マニホールド5aということがあり、開口5bから副マニホールド5aまでのマニホールド5を液体供給路5cということがある)。開口5bに繋がる液体供給路5cは、圧電アクチュエータユニット21の斜辺に沿うように延在しており、流路部材4の長手方向と交差して配置されている。2つの圧電アクチュエータユニット21に挟まれた領域では、1つのマニホールド5が、隣接する圧電アクチュエータユニット21に共有されており、副マニホールド5aがマニホールド5の両側から分岐している。これらの副マニホールド5aは、流路部材4の内部の各圧電アクチュエータユニット21に対向する領域に互いに隣接してヘッド本体13の長手方向に延在している。すなわち、副マニホールド5aの両端は、液体供給路5cに繋がっている。   The manifold 5 formed in the flow path member 4 is branched into a plurality of branches (the manifold 5 at the branched portion is sometimes referred to as a sub-manifold 5a, and the manifold 5 from the opening 5b to the sub-manifold 5a is referred to as a liquid supply path). 5c). The liquid supply path 5 c connected to the opening 5 b extends along the oblique side of the piezoelectric actuator unit 21 and is disposed so as to intersect with the longitudinal direction of the flow path member 4. In a region sandwiched between two piezoelectric actuator units 21, one manifold 5 is shared by adjacent piezoelectric actuator units 21, and the sub-manifold 5 a branches off from both sides of the manifold 5. These sub-manifolds 5 a extend in the longitudinal direction of the head main body 13 adjacent to each other in regions facing the piezoelectric actuator units 21 inside the flow path member 4. That is, both ends of the sub-manifold 5a are connected to the liquid supply path 5c.

流路部材4は、複数の液体加圧室10がマトリクス状(すなわち、2次元的かつ規則的)に形成されている4つの加圧室群9を有している。液体加圧室10は、角部にアールが施されたほぼ菱形の平面形状を有する中空の領域である。液体加圧室10は流路部材4の上面である加圧室面4−2に開口するように形成されている。これらの液体加圧室10は、流路部材4の上面の圧電アクチュエータユニット21に対向する領域のほぼ全面にわたって配列されている。したがって、これらの液体加圧室10によって形成された各加圧室群9は圧電アクチュエータユニット21とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有している。また、各液体加圧室10の開口は、流路部材4の上面に圧電アクチュエータユニット21が接着されることで閉塞されている。   The flow path member 4 has four pressure chamber groups 9 in which a plurality of liquid pressure chambers 10 are formed in a matrix (that is, two-dimensionally and regularly). The liquid pressurizing chamber 10 is a hollow region having a substantially rhombic planar shape with rounded corners. The liquid pressurizing chamber 10 is formed to open to a pressurizing chamber surface 4-2 that is the upper surface of the flow path member 4. These liquid pressurizing chambers 10 are arranged over almost the entire surface of the upper surface of the flow path member 4 facing the piezoelectric actuator unit 21. Therefore, each pressurizing chamber group 9 formed by these liquid pressurizing chambers 10 occupies an area having almost the same size and shape as the piezoelectric actuator unit 21. Further, the opening of each liquid pressurizing chamber 10 is closed by adhering the piezoelectric actuator unit 21 to the upper surface of the flow path member 4.

本実施形態では、図3に示されているように、マニホールド5は、流路部材4の短手方向に互いに平行に並んだ4列のE1〜E4の副マニホールド5aに分岐し、各副マニホールド5aに繋がった液体加圧室10は、等間隔に流路部材4の長手方向に並ぶ液体加圧室10の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に4列配列されている。副マニホールド5aに繋がった液体加圧室10の並ぶ列は副マニホールド5aの両側に2列ずつ配列されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the manifold 5 branches into four rows of E1-E4 sub-manifolds 5a arranged in parallel with each other in the short direction of the flow path member 4, and each sub-manifold The liquid pressurizing chambers 10 connected to 5a constitute a row of liquid pressurizing chambers 10 arranged in the longitudinal direction of the flow path member 4 at equal intervals, and the four rows are arranged in parallel to each other in the short direction. Yes. Two rows of liquid pressurizing chambers 10 connected to the sub-manifold 5a are arranged on both sides of the sub-manifold 5a.

全体では、マニホールド5から繋がる液体加圧室10は、等間隔に流路部材4の長手方向に並ぶ液体加圧室10の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に16列配列されている。各加圧室列に含まれる液体加圧室10の数は、加圧部である変位素子50の外形形状に対応して、その長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。吐出孔8もこれと同様に配置されている。これによって、全体として長手方向に600dpiの解像度で画像形成が可能となっている。   As a whole, the liquid pressurizing chambers 10 connected from the manifold 5 constitute rows of the liquid pressurizing chambers 10 arranged in the longitudinal direction of the flow path member 4 at equal intervals, and the rows are 16 rows parallel to each other in the short direction. It is arranged. The number of liquid pressurizing chambers 10 included in each pressurizing chamber row is arranged so as to gradually decrease from the long side toward the short side corresponding to the outer shape of the displacement element 50 that is the pressurizing unit. Has been. The discharge holes 8 are also arranged in the same manner. As a result, it is possible to form an image with a resolution of 600 dpi in the longitudinal direction as a whole.

つまり、液体吐出ヘッド2の長手方向に平行な仮想直線に対して直交するように吐出孔8を投影すると、図3に示した仮想直線のRの範囲に、各副マニホールド5aに繋がっている4つの吐出孔8、つまり全部で16個の吐出孔8が600dpiの等間隔になっている。また、各副マニホールド5aには平均すれば150dpiに相当する間隔で個別流路32が接続されている。これは、600dpi分の吐出孔8を4つ列の副マニホールド5aに分けて繋ぐ設計をする際に、各副マニホールド5aに繋がる個別流路32が等しい間隔で繋がるとは限らないため、マニホールド5aの延在方向、すなわち主走査方向に平均170μm(150dpiならば25.4mm/150=169μm間隔である)以下の間隔で個別流路32が形成されている。   In other words, when the ejection holes 8 are projected so as to be orthogonal to a virtual straight line parallel to the longitudinal direction of the liquid ejection head 2, 4 is connected to each sub-manifold 5 a within the range of R of the virtual straight line shown in FIG. 3. One discharge hole 8, that is, a total of 16 discharge holes 8, is equally spaced at 600 dpi. Moreover, the individual flow paths 32 are connected to the sub manifolds 5a at intervals corresponding to 150 dpi on average. This is because when the discharge holes 8 for 600 dpi are divided and connected to the four sub-manifolds 5a, the individual flow paths 32 connected to the sub-manifolds 5a are not always connected at equal intervals. The individual flow paths 32 are formed at intervals of an average of 170 μm (25.4 mm / 150 = 169 μm intervals if 150 dpi) in the extending direction, that is, the main scanning direction.

圧電アクチュエータユニット21の上面における各液体加圧室10に対向する位置には後述する個別電極35がそれぞれ形成されている。個別電極35は液体加圧室10より一回り小さく、液体加圧室10とほぼ相似な形状を有しており、圧電アクチュエータユニッ
ト21の上面における液体加圧室10と対向する領域内に収まるように配置されている。
Individual electrodes 35 to be described later are formed at positions facing the liquid pressurizing chambers 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator unit 21. The individual electrode 35 is slightly smaller than the liquid pressurizing chamber 10, has a shape substantially similar to the liquid pressurizing chamber 10, and fits in a region facing the liquid pressurizing chamber 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator unit 21. Is arranged.

流路部材4の下面の液体吐出面には多数の吐出孔8が形成されている。これらの吐出孔8は、流路部材4の下面側に配置された副マニホールド5aと対向する領域を避けた位置に配置されている。   A large number of discharge holes 8 are formed in the liquid discharge surface on the lower surface of the flow path member 4. These discharge holes 8 are arranged at positions avoiding the area facing the sub-manifold 5a arranged on the lower surface side of the flow path member 4.

また、これらの吐出孔8は、流路部材4の下面側における圧電アクチュエータユニット21と対向する領域内に配置されている。これらの吐出孔8は、1つの群として圧電アクチュエータユニット21とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有しており、対応する圧電アクチュエータユニット21の変位素子50を変位させることにより吐出孔8から液滴が吐出できる。   Further, these discharge holes 8 are disposed in a region facing the piezoelectric actuator unit 21 on the lower surface side of the flow path member 4. These discharge holes 8 occupy a region having substantially the same size and shape as the piezoelectric actuator unit 21 as one group, and the displacement element 50 of the corresponding piezoelectric actuator unit 21 is displaced from the discharge hole 8. Droplets can be ejected.

ヘッド本体13に含まれる流路部材4は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。これらのプレートは、流路部材4の上面から順に、キャビティプレート22、ベースプレート23、アパーチャ(しぼり)プレート24、サプライプレート25、26、マニホールドプレート27、28、29、カバープレート30およびノズルプレート31である。これらのプレートには多数の孔が形成されている。各プレートは、これらの孔が互いに連通して個別流路32および副マニホールド5aを構成するように、位置合わせして積層されている。ヘッド本体13は、図5に示されているように、液体加圧室10は流路部材4の上面に、副マニホールド5aは内部の下面側に、吐出孔8は下面にと、個別流路32を構成する各部分が異なる位置に互いに近接して配設され、液体加圧室10を介して副マニホールド5aと吐出孔8とが繋がる構成を有している。   The flow path member 4 included in the head body 13 has a stacked structure in which a plurality of plates are stacked. These plates are a cavity plate 22, a base plate 23, an aperture (squeezing) plate 24, supply plates 25 and 26, manifold plates 27, 28 and 29, a cover plate 30 and a nozzle plate 31 in order from the upper surface of the flow path member 4. is there. A number of holes are formed in these plates. Each plate is aligned and laminated so that these holes communicate with each other to form the individual flow path 32 and the sub-manifold 5a. As shown in FIG. 5, the head main body 13 has an individual flow path in which the liquid pressurizing chamber 10 is on the upper surface of the flow path member 4, the sub-manifold 5a is on the inner lower surface side, and the discharge holes 8 are on the lower surface. The parts constituting the part 32 are arranged close to each other at different positions, and the sub-manifold 5 a and the discharge hole 8 are connected via the liquid pressurizing chamber 10.

各プレートに形成された孔について説明する。これらの孔には、次のようなものがある。第1に、キャビティプレート22に形成された液体加圧室10である。第2に、液体加圧室10の一端から副マニホールド5aへと繋がる流路を構成する連通孔である。この連通孔は、ベースプレート23(詳細には液体加圧室10の入り口)からサプライプレート25(詳細には副マニホールド5aの出口)までの各プレートに形成されている。なお、この連通孔には、アパーチャプレート24に形成されたしぼり12と、サプライプレート25、26に形成された個別供給流路6とが含まれている。   The holes formed in each plate will be described. These holes include the following. First, the liquid pressurizing chamber 10 formed in the cavity plate 22. Second, there is a communication hole that forms a flow path that connects from one end of the liquid pressurizing chamber 10 to the sub-manifold 5a. This communication hole is formed in each plate from the base plate 23 (specifically, the inlet of the liquid pressurizing chamber 10) to the supply plate 25 (specifically, the outlet of the sub manifold 5a). The communication hole includes the aperture 12 formed in the aperture plate 24 and the individual supply flow path 6 formed in the supply plates 25 and 26.

第3に、液体加圧室10の他端から吐出孔8へと連通する流路を構成する連通孔であり、この連通孔は、以下の記載においてディセンダ(部分流路)と呼称される。ディセンダは、ベースプレート23(詳細には液体加圧室10の出口)からノズルプレート31(詳細には吐出孔8)までの各プレートに形成されている。   Third, there is a communication hole constituting a flow path communicating from the other end of the liquid pressurizing chamber 10 to the discharge hole 8, and this communication hole is referred to as a descender (partial flow path) in the following description. The descender is formed on each plate from the base plate 23 (specifically, the outlet of the liquid pressurizing chamber 10) to the nozzle plate 31 (specifically, the discharge hole 8).

第4に、副マニホールド5aを構成する連通孔である。この連通孔は、マニホールドプレート27〜29に形成されている。なお、副マニホールド5aの位置によっては、マニホールドプレート29には孔が形成されていない部分があり、これにより、副マニホールド5aの断面積が変えられている。   Fourthly, there is a communication hole constituting the sub-manifold 5a. The communication holes are formed in the manifold plates 27 to 29. Depending on the position of the sub-manifold 5a, the manifold plate 29 may have a portion where no hole is formed, whereby the cross-sectional area of the sub-manifold 5a is changed.

このような連通孔が相互に繋がり、副マニホールド5aからの液体の流入口(副マニホールド5aの出口)から吐出孔8に至る個別流路32を構成している。副マニホールド5aに供給された液体は、以下の経路で吐出孔8から吐出される。まず、副マニホールド5aから上方向に向かって、個別供給流路6を通り、しぼり12の一端部に至る。次に、しぼり12の延在方向に沿って水平に進み、しぼり12の他端部に至る。そこから上方に向かって、液体加圧室10の一端部に至る。さらに、液体加圧室10の延在方向に沿って水平に進み、液体加圧室10の他端部に至る。そこから少しずつ水平方向に移動しながら、主に下方に向かい、下面に開口した吐出孔8へと進む。   Such communication holes are connected to each other to form an individual flow path 32 extending from the liquid inflow port (the outlet of the submanifold 5a) from the submanifold 5a to the discharge hole 8. The liquid supplied to the sub-manifold 5a is discharged from the discharge hole 8 through the following path. First, from the sub-manifold 5a, it passes through the individual supply flow path 6 and reaches one end of the aperture 12. Next, it proceeds horizontally along the extending direction of the aperture 12 and reaches the other end of the aperture 12. From there, it reaches one end of the liquid pressurizing chamber 10 upward. Further, the liquid pressurizing chamber 10 proceeds horizontally along the extending direction of the liquid pressurizing chamber 10 and reaches the other end of the liquid pressurizing chamber 10. While moving little by little in the horizontal direction from there, it proceeds mainly downward and proceeds to the discharge hole 8 opened in the lower surface.

リザーバ40は、流路部材4と同様には圧延法等により得られ、エッチング加工したプレート40a、cと、弾性素材であるダンパプレート40b、プラスチックの射出成型により作製されたプレート40dと、金属プレートを切削加工して作製したプレート40eとが積層してされている。プレート40dを、金属プレートを切削加工、プレート40eをプラスチックの射出成型で作製してもよい。   The reservoir 40 is obtained by a rolling method or the like in the same manner as the flow path member 4, etched plates 40 a and c, a damper plate 40 b that is an elastic material, a plate 40 d that is manufactured by plastic injection molding, and a metal plate Is laminated with a plate 40e produced by cutting. The plate 40d may be manufactured by cutting a metal plate and the plate 40e by plastic injection molding.

圧電アクチュエータユニット21は、図5に示されるように、2枚の圧電セラミック層21a、21bからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層21a、21bはそれぞれ20μm程度の厚さを有している。圧電アクチュエータユニット21全体の厚さは40μm程度である。圧電セラミック層21a、21bのいずれの層も複数の液体加圧室10を跨ぐように延在している(図3参照)。これらの圧電セラミック層21a、21bは、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系のセラミックス材料からなる。   As shown in FIG. 5, the piezoelectric actuator unit 21 has a laminated structure including two piezoelectric ceramic layers 21a and 21b. Each of these piezoelectric ceramic layers 21a and 21b has a thickness of about 20 μm. The total thickness of the piezoelectric actuator unit 21 is about 40 μm. Each of the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b extends so as to straddle the plurality of liquid pressurizing chambers 10 (see FIG. 3). The piezoelectric ceramic layers 21a and 21b are made of a lead zirconate titanate (PZT) ceramic material having ferroelectricity.

圧電アクチュエータユニット21は、Ag−Pd系などの金属材料からなる共通電極34およびとAu系などの金属材料からなる個別電極35を有している。個別電極35は上述のように圧電アクチュエータユニット21の上面における液体加圧室10と対向する位置に配置されている。個別電極35の一端は、液体加圧室10と対向する領域外に引き出されて接続電極36が形成されている。この接続電極36は例えば銀粒子と樹脂の粒子と溶剤等とが混合されたものを塗布、乾燥して固着させ、厚さが15μm程度で凸状に形成されている。また、接続電極36には、信号伝達部が接続され、制御部100から信号伝達部を通じて駆動信号が供給される。駆動信号は、印刷媒体Pの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。   The piezoelectric actuator unit 21 includes a common electrode 34 made of a metal material such as Ag—Pd and an individual electrode 35 made of a metal material such as Au. As described above, the individual electrode 35 is disposed at a position facing the liquid pressurizing chamber 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator unit 21. One end of the individual electrode 35 is drawn out of a region facing the liquid pressurizing chamber 10 to form a connection electrode 36. The connection electrode 36 is formed by, for example, applying a mixture of silver particles, resin particles, a solvent, and the like, drying and fixing, and has a convex shape with a thickness of about 15 μm. In addition, a signal transmission unit is connected to the connection electrode 36, and a drive signal is supplied from the control unit 100 through the signal transmission unit. The drive signal is supplied in a constant cycle in synchronization with the conveyance speed of the print medium P.

共通電極34は、圧電セラミック層21aと圧電セラミック層21bとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極34は、圧電アクチュエータユニット21に対向する領域内の全ての液体加圧室10を覆うように延在している。共通電極34の厚さは2μm程度である。共通電極34は図示しない領域において接地され、グランド電位に保持されている。本実施形態では、圧電セラミック層21b上において、個別電極35からなる電極群を避ける位置に個別電極35とは異なる表面電極(不図示)が形成されている。表面電極は、圧電セラミック層21bの内部に形成されたスルーホールを介して共通電極34と電気的に接続されているとともに、多数の個別電極35と同様に、信号伝達部上の別の電極と接続されている。   The common electrode 34 is formed over almost the entire surface in the area between the piezoelectric ceramic layer 21a and the piezoelectric ceramic layer 21b. That is, the common electrode 34 extends so as to cover all the liquid pressurizing chambers 10 in the region facing the piezoelectric actuator unit 21. The thickness of the common electrode 34 is about 2 μm. The common electrode 34 is grounded in a region not shown, and is held at the ground potential. In the present embodiment, a surface electrode (not shown) different from the individual electrode 35 is formed on the piezoelectric ceramic layer 21b at a position avoiding the electrode group composed of the individual electrodes 35. The surface electrode is electrically connected to the common electrode 34 through a through hole formed in the piezoelectric ceramic layer 21b, and, like the large number of individual electrodes 35, another electrode on the signal transmission unit and It is connected.

図5に示されるように、共通電極34と個別電極35とは、最上層の圧電セラミック層21bのみを挟むように配置されている。圧電セラミック層21bにおける個別電極35と共通電極34とに挟まれた領域は活性部と呼称され、その部分の圧電セラミックスには分極が施されている。本実施形態の圧電アクチュエータユニット21においては、最上層の圧電セラミック層21bのみが活性部を含んでおり、圧電セラミック21aは活性部を含んでおらず、振動板として働く。この圧電アクチュエータユニット21はいわゆるユニモルフタイプの構成を有している。   As shown in FIG. 5, the common electrode 34 and the individual electrode 35 are disposed so as to sandwich only the uppermost piezoelectric ceramic layer 21b. A region sandwiched between the individual electrode 35 and the common electrode 34 in the piezoelectric ceramic layer 21b is referred to as an active portion, and the piezoelectric ceramic in that portion is polarized. In the piezoelectric actuator unit 21 of the present embodiment, only the uppermost piezoelectric ceramic layer 21b includes an active portion, and the piezoelectric ceramic 21a does not include an active portion and functions as a diaphragm. The piezoelectric actuator unit 21 has a so-called unimorph type configuration.

なお、後述のように、個別電極35に選択的に所定の駆動信号が供給されることにより、この個別電極35に対応する液体加圧室10内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路32を通じて、対応する液体吐出口8から液滴が吐出される。すなわち、圧電アクチュエータユニット21における各液体加圧室10に対向する部分は、各液体加圧室10および液体吐出口8に対応する個別の変位素子50(アクチュエータ)に相当する。つまり、2枚の圧電セラミック層からなる積層体中には、図5に示されているような構造を単位構造とする圧電アクチュエータである変位素子50が液体加圧室10毎に、液体加圧室10の直上に位置する振動板21a、共通電極34、圧電セラミック層21b、個
別電極35により作り込まれており、圧電アクチュエータユニット21には加圧部である変位素子50が複数含まれている。なお、本実施形態において1回の吐出動作によって液体吐出口8から吐出される液体の量は5〜7pl(ピコリットル)程度である。
As will be described later, when a predetermined drive signal is selectively supplied to the individual electrode 35, pressure is applied to the liquid in the liquid pressurizing chamber 10 corresponding to the individual electrode 35. As a result, droplets are discharged from the corresponding liquid discharge ports 8 through the individual flow paths 32. That is, the portion of the piezoelectric actuator unit 21 that faces each liquid pressurizing chamber 10 corresponds to an individual displacement element 50 (actuator) corresponding to each liquid pressurizing chamber 10 and the liquid discharge port 8. That is, in the laminated body composed of two piezoelectric ceramic layers, the displacement element 50 which is a piezoelectric actuator having a unit structure as shown in FIG. The diaphragm 21a, the common electrode 34, the piezoelectric ceramic layer 21b, and the individual electrodes 35 positioned immediately above the chamber 10 are formed. The piezoelectric actuator unit 21 includes a plurality of displacement elements 50 that are pressurizing portions. . In the present embodiment, the amount of liquid ejected from the liquid ejection port 8 by one ejection operation is about 5 to 7 pl (picoliter).

本実施形態における圧電アクチュエータユニット21においては、個別電極35を共通電極34と異なる電位にして圧電セラミック層21bに対してその分極方向に電界を印加したとき、この電界が印加された部分が、圧電効果により歪む活性部として働く。この時圧電セラミック層21bは、その厚み方向すなわち積層方向に伸長または収縮し、圧電横効果により積層方向と垂直な方向すなわち面方向には収縮または伸長しようとする。一方、残りの圧電セラミック層21aは、個別電極35と共通電極34とに挟まれた領域を持たない非活性層であるので、自発的に変形しない。つまり、圧電アクチュエータユニット21は、上側(つまり、液体加圧室10とは離れた側)の圧電セラミック層21bを、活性部を含む層とし、かつ下側(つまり、液体加圧室10に近い側)の圧電セラミック層21aを非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの構成となっている。   In the piezoelectric actuator unit 21 in the present embodiment, when an electric field is applied in the polarization direction to the piezoelectric ceramic layer 21b by setting the individual electrode 35 to a potential different from that of the common electrode 34, the portion to which this electric field is applied is piezoelectric. It works as an active part that is distorted by the effect. At this time, the piezoelectric ceramic layer 21b expands or contracts in the thickness direction, that is, the stacking direction, and tends to contract or extend in the direction perpendicular to the stacking direction, that is, the surface direction, due to the piezoelectric lateral effect. On the other hand, since the remaining piezoelectric ceramic layer 21a is an inactive layer that does not have a region sandwiched between the individual electrode 35 and the common electrode 34, it does not spontaneously deform. In other words, the piezoelectric actuator unit 21 uses the upper piezoelectric ceramic layer 21b (that is, the side away from the liquid pressurizing chamber 10) as a layer including the active portion and the lower side (that is, close to the liquid pressurizing chamber 10). This is a so-called unimorph type configuration in which the piezoelectric ceramic layer 21a on the side) is an inactive layer.

この構成において、電界と分極とが同方向となるように、制御部100により個別電極35を共通電極34に対して正または負の所定電位とすると、圧電セラミック層21bの電極に挟まれた部分(活性部)が、面方向に収縮する。一方、非活性層の圧電セラミック層21aは電界の影響を受けないため、自発的には縮むことがなく活性部の変形を規制しようとする。この結果、圧電セラミック層21bと圧電セラミック層21aとの間で分極方向への歪みに差が生じて、圧電セラミック層21bは液体加圧室10側へ凸となるように変形(ユニモルフ変形)する。   In this configuration, when the control unit 100 sets the individual electrode 35 to a predetermined positive or negative potential with respect to the common electrode 34 so that the electric field and the polarization are in the same direction, a portion sandwiched between the electrodes of the piezoelectric ceramic layer 21b. (Active part) contracts in the surface direction. On the other hand, the piezoelectric ceramic layer 21a, which is an inactive layer, is not affected by an electric field, so that it does not spontaneously shrink and tries to restrict deformation of the active portion. As a result, there is a difference in strain in the polarization direction between the piezoelectric ceramic layer 21b and the piezoelectric ceramic layer 21a, and the piezoelectric ceramic layer 21b is deformed so as to protrude toward the liquid pressurizing chamber 10 (unimorph deformation). .

本実施の形態における実際の駆動手順は、あらかじめ個別電極35を共通電極34より高い電位とする第1の電圧V1V(ボルト、以下で省略することがある)にしておき、吐出要求がある毎に個別電極35を共通電極34とを一旦、第1の電圧V1よりも低い第2の電圧を加えて低電位、例えば同じ電位にし、その後所定のタイミングで再び高電位とする。これにより、個別電極35が低電位になるタイミングで、圧電セラミック層21a、bが元の形状に戻り、液体加圧室10の容積が初期状態(両電極の電位が異なる状態)と比較して増加する。このとき、液体加圧室10内に負圧が与えられ、液体がマニホールド5側から液体加圧室10内に吸い込まれる。その後再び個別電極35を高電位にしたタイミングで、圧電セラミック層21a、bが液体加圧室10側へ凸となるように変形し、液体加圧室10の容積減少により液体加圧室10内の圧力が正圧となり液体への圧力が上昇し、液滴が吐出される。つまり、液滴を吐出させるため、高電位を基準とするパルスを含む駆動信号を個別電極35に供給することになる。このパルス幅は、液体加圧室10内において圧力波がマニホールド5から吐出孔8まで伝播する時間長さであるAL(Acoustic
Length)が理想的である。これによると、液体加圧室10内部が負圧状態から正圧状態
に反転するときに両者の圧力が合わさり、より強い圧力で液滴を吐出させることができる。
The actual driving procedure in the present embodiment is to first set the individual electrode 35 to a first voltage V1V (volt, which may be omitted hereinafter) that is higher than the common electrode 34, and every time there is a discharge request. The individual electrode 35 and the common electrode 34 are once set to a low potential, for example, the same potential by applying a second voltage lower than the first voltage V1, and then set to a high potential again at a predetermined timing. As a result, the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b return to the original shape at the timing when the individual electrode 35 becomes low potential, and the volume of the liquid pressurizing chamber 10 is compared with the initial state (the state where the potentials of both electrodes are different). To increase. At this time, a negative pressure is applied to the liquid pressurizing chamber 10 and the liquid is sucked into the liquid pressurizing chamber 10 from the manifold 5 side. Thereafter, at the timing when the individual electrode 35 is set to a high potential again, the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b are deformed so as to protrude toward the liquid pressurizing chamber 10, and the volume of the liquid pressurizing chamber 10 is reduced so that the inside of the liquid pressurizing chamber 10 Becomes a positive pressure, the pressure on the liquid rises, and droplets are ejected. That is, a drive signal including a pulse based on a high potential is supplied to the individual electrode 35 in order to eject a droplet. This pulse width is AL (Acoustic) which is the length of time during which the pressure wave propagates from the manifold 5 to the discharge hole 8 in the liquid pressurizing chamber 10.
Length) is ideal. According to this, when the inside of the liquid pressurizing chamber 10 is reversed from the negative pressure state to the positive pressure state, both pressures are combined, and the liquid droplet can be ejected with a stronger pressure.

また、階調印刷においては、吐出孔8から連続して吐出される液滴の数、つまり液滴吐出回数で調整される液滴量(体積)で階調表現が行なわれる。このため、指定された階調表現に対応する回数の液滴吐出を、指定されたドット領域に対応する吐出孔8から連続して行なう。一般に、液体吐出を連続して行なう場合は、液滴を吐出させるために供給するパルスとパルスとの間隔をALとすることが好ましい。これにより、先に吐出された液滴を吐出させるときに発生した圧力の残余圧力波と、後に吐出させる液滴を吐出させるときに発生する圧力の圧力波との周期が一致し、これらが重畳して液滴を吐出するための圧力を増幅させることができる。なお、この場合後から吐出される液滴の速度が速くなると考えられるが、その方が複数の液滴の着弾点が近くなり、好ましい。   In gradation printing, gradation expression is performed by the number of droplets ejected continuously from the ejection holes 8, that is, the droplet amount (volume) adjusted by the number of droplet ejections. For this reason, the number of droplet discharges corresponding to the designated gradation expression is continuously performed from the discharge holes 8 corresponding to the designated dot region. In general, when liquid ejection is performed continuously, it is preferable that the interval between pulses supplied to eject liquid droplets is AL. As a result, the period of the residual pressure wave of the pressure generated when discharging the previously discharged liquid droplet coincides with the pressure wave of the pressure generated when discharging the liquid droplet discharged later, and these are superimposed. Thus, the pressure for discharging the droplet can be amplified. In this case, it is considered that the speed of the liquid droplets ejected later increases, but this is preferable because the landing points of a plurality of liquid droplets are close.

このような液体吐出ヘッド2では、リザーバ流路42が液体吐出ヘッド2の長手方向に沿って延び、図2に示すように長手方向に沿って設けられている共通流路の開口5bに液体を供給している。リザーバ流路本体42aが直方体状などの、長手方向に直交する方向の断面積がほぼ一定である形状をしていたり、リザーバ流路本体42aと共通流路の開口5bとを繋いでいる複数の接続流路42dの形状が全て同じだとすると、共通流路の開口5bが、供給孔42bに近いほど、液体の圧力が強くなり、液体の供給量が多くなる。そうすると、供給孔42bに近い吐出孔から吐出される液滴の量が増え、印刷が濃くなるなど、液体吐出ヘッド2内で吐出特性のばらつきが大きくなる。なお、本実施形態においては、吐出孔8のノズル形状部にメニスカスができるように、液体吐出ヘッド2内の液体は、基本的に負圧にされるので、上述の液体の圧力が強くなるとは、液体の圧力の負圧値の絶対値が小さくなるということである。   In such a liquid discharge head 2, the reservoir flow path 42 extends along the longitudinal direction of the liquid discharge head 2, and as shown in FIG. 2, the liquid is supplied to the opening 5 b of the common flow path provided along the longitudinal direction. Supply. The reservoir channel main body 42a has a shape such as a rectangular parallelepiped or a shape in which the cross-sectional area in the direction orthogonal to the longitudinal direction is substantially constant, or a plurality of the reservoir channel main body 42a and the common channel opening 5b are connected. Assuming that the shapes of the connection flow paths 42d are all the same, the closer the opening 5b of the common flow path is to the supply hole 42b, the stronger the liquid pressure and the greater the liquid supply amount. As a result, the amount of droplets ejected from the ejection holes close to the supply holes 42b increases, and the variation in ejection characteristics within the liquid ejection head 2 increases, for example, darker printing. In the present embodiment, the liquid in the liquid discharge head 2 is basically set to a negative pressure so that a meniscus is formed in the nozzle shape portion of the discharge hole 8. That is, the absolute value of the negative pressure value of the liquid pressure becomes smaller.

そこで、接続流路42dの形状を、供給孔42bからの長手方向に沿った距離が大きいほど、接続流路42dの流路抵抗が小さくなるようにする。そのようにすることで、共通流路の開口5bの位置による液体の圧力の差を小さくでき、液体吐出ヘッド2内の吐出特性のばらつきを小さくできる。例えば、本実施形態の液体吐出ヘッド2では、どのようなもの印刷するのかによっても変わるが、0.6〜1mL/sの液体を吐出し、リザーバ流路には、同じだけの液体が流れる。各共通流路の開口5bの部分で液体に加わっている圧力は、流速、リザーバ流路42の形状、および使用する液体の特性から、計算あるいはシシミュレーションすることができるので、その圧力差を相殺するように接続流路42dの流路抵抗を調整すればよい。   Therefore, the shape of the connection flow path 42d is set such that the flow path resistance of the connection flow path 42d decreases as the distance along the longitudinal direction from the supply hole 42b increases. By doing so, the difference in the pressure of the liquid depending on the position of the opening 5b of the common flow path can be reduced, and the variation in the discharge characteristics in the liquid discharge head 2 can be reduced. For example, in the liquid discharge head 2 of the present embodiment, although it varies depending on what is printed, 0.6 to 1 mL / s of liquid is discharged, and the same amount of liquid flows in the reservoir flow path. The pressure applied to the liquid at the opening 5b of each common flow path can be calculated or simulated from the flow velocity, the shape of the reservoir flow path 42, and the characteristics of the liquid to be used. The flow path resistance of the connection flow path 42d may be adjusted as described.

検討内容を簡単にするためには、リザーバ42単体で考えるとよい。リザーバ流路本体42aを、ヘッド本体2aを平面視した場合に、共通流路の開口5bが配置されている範囲と同程度の幅(19mm)および長さ(140mm)のものとし、高さを4mmとしてシミュレーションすると、供給孔42bに最も近い接続流路42dには0.09mL/sで液体が流れ、最も遠い接続流路42dには0.03mL/sで液体が流れる。この流量差が小さくなるように、最も近い接続流路42dより、最も遠い接続流路42dの流路抵抗を小さくすればよい。   In order to simplify the examination content, it is better to consider the reservoir 42 alone. The reservoir channel main body 42a has a width (19 mm) and a length (140 mm) that are the same as the range in which the opening 5b of the common channel is arranged when the head main body 2a is viewed in plan view. When the simulation is performed with 4 mm, the liquid flows at 0.09 mL / s in the connection flow path 42d closest to the supply hole 42b, and the liquid flows at 0.03 mL / s in the connection flow path 42d farthest. The flow path resistance of the farthest connection flow path 42d may be made smaller than the closest connection flow path 42d so that this flow rate difference is reduced.

流路抵抗を小さくするためには、例えば、流路長を短くするか、断面積を大きくするかのどちらかを行なえばよい。また、接続流路42dにフィルターを置き、その枚数や、開口率を変えて調整してもよい。   In order to reduce the channel resistance, for example, either the channel length is shortened or the cross-sectional area is increased. Further, a filter may be placed in the connection flow path 42d, and the number and the aperture ratio may be changed for adjustment.

また、リザーバ流路本体42aの長手方向に直交する断面の面積を、供給孔42bから離れるにしたがって大きくすることでも、共通流路の開口5bの位置による液体の圧力の差を小さくできる。   Further, the difference in the pressure of the liquid depending on the position of the opening 5b of the common flow path can also be reduced by increasing the area of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the reservoir flow path main body 42a as the distance from the supply hole 42b increases.

リザーバ流路本体42bのヘッド本体13側の部位を、板形状をした板状部44とし、板状部44を貫通する貫通孔を、接続流路42dとし、供給孔42bから長手方向に離れるにしたがって、板状部44の厚さを薄くすれば、供給孔42bから長手方向に離れるにしたがって、リザーバ流路本体42aの長手方向に直交する断面の面積を大きくし、かつ接続流路42dの流路抵抗を小さくできるので、それぞれを単独で調整するよりの、効果的に調整できる。   A portion of the reservoir channel main body 42b on the head main body 13 side is a plate-like plate-like portion 44, and a through-hole penetrating the plate-like portion 44 is a connection flow passage 42d, which is separated from the supply hole 42b in the longitudinal direction. Therefore, if the thickness of the plate-like portion 44 is reduced, the cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the reservoir channel main body 42a is increased as the distance from the supply hole 42b in the longitudinal direction is increased, and the flow of the connection channel 42d is increased. Since the road resistance can be reduced, it can be effectively adjusted rather than adjusting each of them individually.

リザーバ流路本体42aの(平均)高さは4〜8mmであるのが好ましい。高さが低くなると、流速が速くなるので、共通流路の開口5bの位置による圧力差が大きくなり、調整するために接続流路42dが占める体積が大きくなってしまうし、そもそもリザーバ流路本体42aの流路抵抗が大きくなって、液体のスループットが落ちるので、液体の供給が足りなくなるおそれがある。高さが高いと、流速が低くなって液体の滞留が生じやすく
、粒子を含んでいる液体などでは、沈降が生じるなどの不具合が生じるおそれがある。
The (average) height of the reservoir channel main body 42a is preferably 4 to 8 mm. When the height is lowered, the flow velocity is increased, so that the pressure difference due to the position of the opening 5b of the common flow path is increased, and the volume occupied by the connection flow path 42d for adjustment is increased. Since the flow path resistance of 42a becomes large and the throughput of the liquid falls, there is a possibility that the supply of the liquid is insufficient. If the height is high, the flow rate is low and liquid stays easily, and a liquid containing particles may cause problems such as sedimentation.

リザーバ流路本体42aの(平均)高さが4mmは1mL/sの流量で8秒分液量であり、高さが8mmは1mL/sの流量で28秒分液量であるので、リザーバ流路本体42aの体積として、流量の8〜28秒分の体積であるの好ましい。   Since the (average) height of the reservoir channel body 42a is 4 mm when the flow rate is 1 mL / s, the amount of liquid is 8 seconds, and when the height is 8 mm, the flow rate is 1 mL / s and the amount is 28 seconds. The volume of the road body 42a is preferably 8 to 28 seconds of the flow rate.

供給孔42bは、リザーバ流路42の長手方向の端部に設けられていることにより、リザーバ40の上部に空いた空間を設けることができ、そこにヒータやと吐出信号を処理する回路基板などを配置することができる。   Since the supply hole 42b is provided at the end of the reservoir channel 42 in the longitudinal direction, an empty space can be provided in the upper part of the reservoir 40, and a heater, a circuit board for processing discharge signals, and the like are provided there. Can be arranged.

また、供給孔42bを一方の端部に配置し、他方の端部に排出孔42eを設けて、最初に液体を供給する際には、供給孔42bから液体を供給し、排出孔42eから液体を排出しつつ行なうことがよい。そのようにすると、液体に含まれている可能性のある気泡が、流路部材4側に行かずに、排出孔42eから排出され易いので、液体を入れ終わった後に、流路部材4内に気泡が入った状態になり難くできる。なお、液体を吐出する際には、排出孔42eは閉じられ、液体の供給は供給孔42bからのみ行なわれる。   Further, when the supply hole 42b is arranged at one end and the discharge hole 42e is provided at the other end, and the liquid is first supplied, the liquid is supplied from the supply hole 42b and the liquid is supplied from the discharge hole 42e. It is good to carry out while discharging. In this case, bubbles that may be contained in the liquid are not easily discharged from the discharge hole 42e without going to the flow path member 4 side. It can be difficult to be in the state of bubbles. When discharging the liquid, the discharge hole 42e is closed, and the liquid is supplied only from the supply hole 42b.

供給孔42bからリザーバ流路本体42aを繋いでいる流路は、リザーバ流路本体42aよりも長手方向に直交する断面の面積が小さくなっているザーバ流路端部42cとなっており、ザーバ流路端部42cはリザーバ流路本体42aの、吐出孔面4−1から遠い側で繋がっていることにより、液体に含まれている可能性のある気体が、流路部材4に入って行き難くできる。これは、液体吐出ヘッド2は、基本的に吐出孔面4−1を下側に向けた状態で使われる。吐出孔面4−1は、水平にされるのが望ましいが、ドラム上を搬送される記録用紙Pに印刷する場合などは、ドラム面にほぼ平行になるように配置するために、ある程度傾けて使用してもよい。そのような状態で、リザーバ流路端部42cをリザーバ流路本体42aの、吐出孔面4−1から遠い側で繋げることで、リザーバ流路端部42cから入ってきた気泡は、そのままリザーバ流路本体42aの上部を漂い、流路部材4側には行き難い。なお、リザーバ流路本体42aの上部に溜まった気泡は、メインテナンス時などに、排出孔42eから排出させればよい。   The channel connecting the reservoir channel main body 42a to the supply hole 42b is a server channel end portion 42c having a smaller cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction than the reservoir channel main body 42a. Since the path end portion 42c is connected to the reservoir channel main body 42a on the side far from the discharge hole surface 4-1, gas that may be contained in the liquid hardly enters the channel member 4. it can. The liquid discharge head 2 is basically used in a state where the discharge hole surface 4-1 is directed downward. The discharge hole surface 4-1 is preferably horizontal, but when printing on the recording paper P conveyed on the drum, the discharge hole surface 4-1 is inclined to some extent in order to be arranged substantially parallel to the drum surface. May be used. In such a state, the reservoir channel end 42c is connected to the reservoir channel main body 42a on the side far from the discharge hole surface 4-1, so that the bubbles that have entered from the reservoir channel end 42c remain in the reservoir flow. It drifts in the upper part of the road body 42a and is difficult to reach the flow path member 4 side. Note that the bubbles accumulated in the upper part of the reservoir channel main body 42a may be discharged from the discharge hole 42e during maintenance or the like.

また、供給孔42bからリザーバ流路本体42aを繋いでいる流路は、リザーバ流路本体42aよりも長手方向に直交する断面の面積が小さくなっているザーバ流路端部42cとなっており、ザーバ流路端部42cはリザーバ流路本体42aの、吐出孔面4−1から近い側で繋がっているとともに、エアトラップ部を有することで、液体に含まれている可能性のある気体を、リザーバ流路本体42aに入り難くできる。エアトラップ部に溜まった気体は、エアトラップ部にエア排出孔を設けて抜けるようにするのが好ましい。   Further, the flow path connecting the reservoir flow path main body 42a to the supply hole 42b is a server flow path end 42c having a smaller cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction than the reservoir flow path main body 42a. The server flow path end 42c is connected to the reservoir flow path main body 42a on the side closer to the discharge hole surface 4-1, and has an air trap part, so that the gas that may be contained in the liquid is It is difficult to enter the reservoir channel main body 42a. It is preferable that the gas accumulated in the air trap portion is removed by providing an air discharge hole in the air trap portion.

なお、本実施例では、加圧部として圧電変形を用いた変位素子50を示したが、これに限られるものでなく、液体加圧室10中の液体を加圧できるものなら他のものでよく、例えば、液体加圧室10中の液体を加熱して沸騰させて圧力を生じさせるものや、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)を用いたものでも良い。   In this embodiment, the displacement element 50 using piezoelectric deformation is shown as the pressurizing unit. However, the present invention is not limited to this, and any other device that can pressurize the liquid in the liquid pressurizing chamber 10 may be used. For example, the liquid in the liquid pressurizing chamber 10 may be heated and boiled to generate pressure, or may be one using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems).

以上のような液体吐出ヘッド2は、例えば、以下のようにして作製する。   The liquid discharge head 2 as described above is manufactured as follows, for example.

ロールコータ法、スリットコーター法などの一般的なテープ成形法により、圧電性セラミック粉末と有機組成物からなるテープの成形を行ない、焼成後に圧電セラミック層21a、21bとなる複数のグリーンシートを作製する。グリーンシートの一部には、その表面に共通電極34となる電極ペーストを印刷法等により形成する。また、必要に応じてグリーンシートの一部にビアホールを形成し、その内部にビア導体を充填する。   A tape composed of a piezoelectric ceramic powder and an organic composition is formed by a general tape forming method such as a roll coater method or a slit coater method, and a plurality of green sheets that become piezoelectric ceramic layers 21a and 21b after firing are produced. . An electrode paste to be the common electrode 34 is formed on a part of the green sheet by a printing method or the like. Further, a via hole is formed in a part of the green sheet as necessary, and a via conductor is filled in the via hole.

ついで、各グリーンシートを積層して積層体を作製し、加圧密着を行なう。加圧密着後の積層体を高濃度酸素雰囲気下で焼成し、その後有機金ペーストを用いて焼成体表面に個別電極35を印刷して、焼成した後、Agペーストを用いて接続電極36を印刷し、焼成することにより、圧電アクチュエータユニット21を作製する。   Next, each green sheet is laminated to produce a laminate, and pressure adhesion is performed. The laminated body after pressure contact is fired in a high-concentration oxygen atmosphere, and then the individual electrode 35 is printed on the surface of the fired body using an organic gold paste. After firing, the connection electrode 36 is printed using an Ag paste. And the piezoelectric actuator unit 21 is produced by baking.

次に、流路部材4を、圧延法等により得られプレート22〜31を、接着層を介して積層して作製する。プレート22〜31に、マニホールド5、個別供給流路6、液体加圧室10およびディセンダなどとなる孔を、エッチングにより所定の形状に加工する。   Next, the flow path member 4 is produced by laminating plates 22 to 31 obtained by a rolling method or the like via an adhesive layer. Holes to be the manifold 5, the individual supply flow path 6, the liquid pressurizing chamber 10, the descender, and the like are processed in the plates 22 to 31 into a predetermined shape by etching.

接着層としては、周知のものを使用することができるが、圧電アクチュエータユニット21や流路部材4への影響を及ぼさないために、熱硬化温度が100〜150℃のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂の群から選ばれる少なくとも1種の熱硬化性樹脂系の接着剤を用いるのがよい。このような接着層を用いて熱硬化温度にまで加熱することによって接合することができる。   A well-known adhesive layer can be used as the adhesive layer, but in order not to affect the piezoelectric actuator unit 21 and the flow path member 4, an epoxy resin, phenol resin, polyphenylene having a thermosetting temperature of 100 to 150 ° C. It is preferable to use at least one thermosetting resin adhesive selected from the group of ether resins. Bonding can be performed by heating to the thermosetting temperature using such an adhesive layer.

これらプレート22〜31は、Fe―Cr系、Fe−Ni系、WC−TiC系の群から選ばれる少なくとも1種の金属によって形成されていることが望ましく、特に液体としてインクを使用する場合にはインクに対する耐食性の優れた材質からなることが望ましため、Fe−Cr系がより好ましい。   These plates 22 to 31 are preferably formed of at least one metal selected from the group consisting of Fe—Cr, Fe—Ni, and WC—TiC, particularly when ink is used as a liquid. Since it is desired to be made of a material having excellent corrosion resistance against ink, Fe-Cr is more preferable.

リザーバ40は、同様にさまざまな孔を開けた金属製のプレート40aおよび40cと、ダンパ46となる樹脂フィルムのダンパプレート40bと、射出成型したプラスチックのプレート40dと、金属プレートを切削加工したプレート40eとを積層接着して作製する。   Similarly, the reservoir 40 includes metal plates 40a and 40c having various holes, a resin film damper plate 40b to be a damper 46, an injection-molded plastic plate 40d, and a metal plate cut plate 40e. Are laminated and bonded.

さらに、流路部材4に圧電アクチュエータユニット21を積層接着し、流路部材4にリザーバ40を積層接着することで液体吐出ヘッド2を作製することができる。これらの積層接着の接着層は、流路部材4の接着層と同様のものを用いることができる。   Furthermore, the liquid discharge head 2 can be manufactured by laminating and bonding the piezoelectric actuator unit 21 to the flow path member 4 and laminating and bonding the reservoir 40 to the flow path member 4. The same adhesive layer as the adhesive layer of the flow path member 4 can be used as the adhesive layer of these laminated adhesives.

1・・・プリンタ
2・・・液体吐出ヘッド
4・・・流路部材
4−1・・・吐出孔面
4−2・・・加圧室面
5・・・マニホールド
5a・・・副マニホールド
5b・・・マニホールドの開口
5c・・・液体供給路
6・・・個別供給流路
8・・・吐出孔
9・・・加圧室群
10・・・液体加圧室
11a、b、c、d・・・加圧室列
12・・・しぼり
13・・・ヘッド本体
15a、b、c、d・・・吐出孔列
21・・・圧電アクチュエータユニット
21a・・・圧電セラミック層(振動板)
21b・・・圧電セラミック層
22〜31・・・プレート
32・・・個別流路
34・・・共通電極
35・・・個別電極
36・・・接続電極
40・・・リザーバ
40a、40c〜40e・・・(リザーバの)プレート
40b・・・ダンパプレート
42・・・リザーバ流路
42a・・・リザーバ流路本体
42b・・・(リザーバ流路の)供給孔
42c・・・リザーバ流路本体端部
42d・・・接続流路
42e・・・(リザーバ流路の)排出孔
44・・・板状部
46・・・ダンパ
50・・・変位素子(加圧部)
90・・・筐体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer 2 ... Liquid discharge head 4 ... Flow path member 4-1 ... Discharge hole surface 4-2 ... Pressurization chamber surface 5 ... Manifold 5a ... Sub manifold 5b ... Manifold opening 5c ... Liquid supply path 6 ... Individual supply flow path 8 ... Discharge hole 9 ... Pressurizing chamber group 10 ... Liquid pressurizing chamber 11a, b, c, d ... pressurizing chamber row 12 ... squeezing 13 ... head body 15a, b, c, d ... discharge hole row 21 ... piezoelectric actuator unit 21a ... piezoelectric ceramic layer (vibrating plate)
21b ... Piezoelectric ceramic layer 22-31 ... Plate 32 ... Individual flow path 34 ... Common electrode 35 ... Individual electrode 36 ... Connection electrode 40 ... Reservoir 40a, 40c-40e .. (reservoir) plate 40b ... damper plate 42 ... reservoir channel 42a ... reservoir channel body 42b ... (reservoir channel) supply hole 42c ... reservoir channel body end 42d ... Connection channel 42e ... Discharge hole (of reservoir channel) 44 ... Plate-like part 46 ... Damper 50 ... Displacement element (pressurizing part)
90 ... Case

Claims (7)

一方方向に沿って配置されている複数の吐出孔を有するヘッド本体と、該ヘッド本体に液体を供給する、前記一方方向に延びるリザーバ流路を有するリザーバとを備える液体吐出ヘッドであって、
前記リザーバ流路は、前記一方方向に沿って配置されている複数の接続流路を介して前記ヘッド本体に液体を供給するとともに、外部から液体を供給される供給孔を備えており、
前記複数の接続流路は、前記供給孔からの前記一方方向に沿った距離が長いほど、流路抵抗が小さくなっていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
A liquid ejection head comprising: a head body having a plurality of ejection holes arranged along one direction; and a reservoir having a reservoir channel extending in the one direction for supplying liquid to the head body,
The reservoir channel includes a supply hole for supplying the liquid to the head main body via a plurality of connection channels arranged along the one direction, and for supplying the liquid from the outside.
The liquid discharge head, wherein the plurality of connection flow paths have a smaller flow path resistance as a distance from the supply hole along the one direction is longer.
前記供給孔から前記一方方向に離れるにしたがって、前記リザーバ流路の前記一方方向に直交する断面の面積が大きくなっていることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。   2. The liquid ejection head according to claim 1, wherein an area of a cross section orthogonal to the one direction of the reservoir channel increases as the distance from the supply hole in the one direction increases. 前記リザーバにおける、前記リザーバ流路の前記ヘッド本体側の部位は、前記複数の接続流路である複数の貫通孔が設けられている板状部となっており、前記供給孔から前記一方方向に離れるにしたがって、前記板状部の厚さが薄くなっていることを特徴とする請求項2に記載の液体吐出ヘッド。   A portion of the reservoir on the head main body side of the reservoir channel is a plate-like portion provided with a plurality of through holes that are the plurality of connection channels, and extends from the supply hole in the one direction. The liquid discharge head according to claim 2, wherein the thickness of the plate-like portion decreases as the distance from the liquid discharge portion increases. 前記供給孔は、前記リザーバ流路の端部に設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。   The liquid discharge head according to claim 1, wherein the supply hole is provided at an end of the reservoir channel. 前記複数の吐出孔は、前記ヘッド本体に設けられている吐出孔面に配置されており、前記リザーバは、前記ヘッド本体の前記吐出孔面の反対側に接続されており、
前記リザーバ流路は、リザーバ流路本体と、前記供給孔が設けられている側の端部で前記供給孔と前記リザーバ流路本体とを繋いでいる、前記リザーバ流路本体よりも前記一方方向に直交する断面の面積が狭くなっているリザーバ流路端部とを有しており、
該リザーバ流路端部は、前記リザーバ流路本体に前記吐出孔面より遠い側で繋がっていることを特徴とする請求項4に記載の液体吐出ヘッド。
The plurality of discharge holes are disposed on a discharge hole surface provided in the head body, and the reservoir is connected to the opposite side of the discharge hole surface of the head body,
The reservoir channel is connected to the reservoir channel main body and the supply hole and the reservoir channel main body at the end on the side where the supply hole is provided. A reservoir channel end having a narrow cross-sectional area perpendicular to
The liquid discharge head according to claim 4, wherein the reservoir channel end is connected to the reservoir channel main body on a side farther from the discharge hole surface.
前記複数の吐出孔は、前記ヘッド本体に設けられている吐出孔面に配置されており、前記リザーバは、前記ヘッド本体の前記吐出孔面の反対側に接続されており、
前記リザーバ流路は、リザーバ流路本体と、前記供給孔が設けられている側の端部で前記供給孔と前記リザーバ流路本体とを繋いでいる、前記リザーバ流路本体よりも前記一方方向に直交する断面の面積が狭くなっているリザーバ流路端部とを有しており、
該リザーバ流路端部は、前記リザーバ流路本体に前記吐出孔面に近い側で繋がっているとともに、エアトラップ部を有することを特徴とする請求項4に記載の液体吐出ヘッド。
The plurality of discharge holes are disposed on a discharge hole surface provided in the head body, and the reservoir is connected to the opposite side of the discharge hole surface of the head body,
The reservoir channel is connected to the reservoir channel main body and the supply hole and the reservoir channel main body at the end on the side where the supply hole is provided. A reservoir channel end having a narrow cross-sectional area perpendicular to
The liquid discharge head according to claim 4, wherein the reservoir channel end is connected to the reservoir channel main body on a side close to the discharge hole surface and has an air trap portion.
請求項1〜6のいずれかに記載の液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドに対して記録媒体を搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部とを備えていることを特徴とする記録装置。   A liquid discharge head according to claim 1, a transport unit that transports a recording medium to the liquid discharge head, and a control unit that controls the liquid discharge head. Recording device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020078891A (en) * 2018-11-13 2020-05-28 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge head and liquid discharge device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01210353A (en) * 1988-02-18 1989-08-23 Ricoh Co Ltd Liquid jet recording head
JPH02258352A (en) * 1989-03-31 1990-10-19 Canon Inc Ink jet recording head
JP2006256342A (en) * 2006-07-06 2006-09-28 Brother Ind Ltd Inkjet head
JP2007268944A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Fuji Xerox Co Ltd Droplet discharge head
JP2010046821A (en) * 2008-08-19 2010-03-04 Canon Inc Inkjet recording head and inkjet recording apparatus
JP2011194886A (en) * 2010-02-24 2011-10-06 Kyocera Corp Liquid ejection head and recorder using the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01210353A (en) * 1988-02-18 1989-08-23 Ricoh Co Ltd Liquid jet recording head
JPH02258352A (en) * 1989-03-31 1990-10-19 Canon Inc Ink jet recording head
JP2007268944A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Fuji Xerox Co Ltd Droplet discharge head
JP2006256342A (en) * 2006-07-06 2006-09-28 Brother Ind Ltd Inkjet head
JP2010046821A (en) * 2008-08-19 2010-03-04 Canon Inc Inkjet recording head and inkjet recording apparatus
JP2011194886A (en) * 2010-02-24 2011-10-06 Kyocera Corp Liquid ejection head and recorder using the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020078891A (en) * 2018-11-13 2020-05-28 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge head and liquid discharge device
JP7188001B2 (en) 2018-11-13 2022-12-13 ブラザー工業株式会社 Liquid ejector

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