JP2015104911A - Droplet discharge head and image forming apparatus - Google Patents

Droplet discharge head and image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2015104911A
JP2015104911A JP2013249606A JP2013249606A JP2015104911A JP 2015104911 A JP2015104911 A JP 2015104911A JP 2013249606 A JP2013249606 A JP 2013249606A JP 2013249606 A JP2013249606 A JP 2013249606A JP 2015104911 A JP2015104911 A JP 2015104911A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid chamber
ink
discharge head
droplet discharge
dummy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013249606A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6319645B2 (en
JP2015104911A5 (en
Inventor
新行内 充
Mitsuru Shingyouchi
充 新行内
昌喜 谷山
Masaki Taniyama
昌喜 谷山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2013249606A priority Critical patent/JP6319645B2/en
Publication of JP2015104911A publication Critical patent/JP2015104911A/en
Publication of JP2015104911A5 publication Critical patent/JP2015104911A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6319645B2 publication Critical patent/JP6319645B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14403Structure thereof only for on-demand ink jet heads including a filter

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain satisfactory bubble dischargeability, and excellent discharging performance by restricting cross talk at an end part.SOLUTION: A droplet discharge head 1 includes: a plurality of pressurizing liquid chambers 12 communicating with a plurality of nozzles 11; a common liquid chamber 14 disposed so as to extend above the pressurizing liquid chambers in a gravity direction and in an alignment direction of the pressurizing liquid chambers; and a diaphragm 30 and a piezoelectric element 50 forming one wall surface of the pressurizing liquid chambers. In the droplet discharge head 1, the common liquid chamber has a Z narrowing section 76 where an inner wall surface on an opposite side of the pressurizing liquid chambers toward an end part in the alignment direction of the pressurizing liquid chambers, that is a downstream side in a flowing direction of ink, is brought close to a pressurizing liquid chamber side, and by using a diaphragm damper 62 at an end part extending to an outer side beyond the pressurizing liquid chambers in the alignment direction, a wall surface of the pressurizing liquid chamber side of the common liquid chamber is made deformable, and a damper mechanism is provided on the pressurizing liquid chamber side of the end part of the common liquid chamber.

Description

本発明は、ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッド、及び、この液滴吐出ヘッドを採用した画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a droplet discharge head that discharges droplets from a nozzle, and an image forming apparatus that employs the droplet discharge head.

一般に、プリンタ、ファックス、複写機、プロッタ、或いはこれらの内の複数の機能を複合した画像形成装置としては、例えばインクの液滴(以下、インク滴という)を吐出する液滴吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置がある。インクジェット記録装置では、媒体を搬送しながら液滴吐出ヘッドによりインク滴を用紙に付着させて画像形成を行う。ここでの媒体は「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。また、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液滴を吐出して画像形成を行う装置を意味する。そして、画像形成とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与する(単に液滴を吐出する)ことをも意味する。また、インクとは、所謂インクに限るものではなく、吐出されるときに液滴となるものであれば特に限定されるものではなく、例えばDNA試料、レジスト、パターン材料なども含まれる液体の総称として用いる。   In general, a printer, a fax machine, a copier, a plotter, or an image forming apparatus that combines a plurality of these functions includes, for example, a droplet ejection head that ejects ink droplets (hereinafter referred to as ink droplets). There is an ink jet recording apparatus. In an ink jet recording apparatus, an image is formed by adhering ink droplets to a sheet by a droplet discharge head while conveying a medium. The medium here is also referred to as “paper”, but the material is not limited, and a recording medium, a recording medium, a transfer material, a recording paper, and the like are also used synonymously. The image forming apparatus means an apparatus for forming an image by ejecting liquid droplets on a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, or ceramic. The image formation is not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to the medium but also giving an image having no meaning such as a pattern to the medium (simply ejecting a droplet). Also means. The ink is not limited to so-called ink, and is not particularly limited as long as it becomes a droplet when ejected. For example, the ink is a generic term for liquids including DNA samples, resists, pattern materials, and the like. Used as

液滴吐出ヘッドは、複数のノズルが連通する複数の加圧液室(圧力室、吐出室、個別液室、インク室等とも称される)と、各加圧液室に圧力変動を発生させる圧力発生手段と、各加圧液室に連通して液体を供給する共通液室等を有している。インクジェット記録装置のインクカートリッジから液滴吐出ヘッドの共通液室を介して各加圧液室にインクを供給し、圧力発生手段を駆動して加圧液室に圧力変動を発生させることにより、ノズルからインク滴として吐出する。液滴吐出ヘッドとしては、記録に必要なときにのみ圧力発生手段を駆動して、加圧液室内のインクを昇圧してノズルからインク滴を吐出するインク・オン・デマンド方式のものが主流である。   The droplet discharge head generates pressure fluctuations in a plurality of pressurized liquid chambers (also referred to as pressure chambers, discharge chambers, individual liquid chambers, ink chambers, etc.) that communicate with a plurality of nozzles. A pressure generating means, a common liquid chamber for supplying liquid in communication with each pressurized liquid chamber, and the like are provided. By supplying ink from the ink cartridge of the ink jet recording apparatus to each pressurized liquid chamber via the common liquid chamber of the droplet discharge head, and driving the pressure generating means to generate pressure fluctuations in the pressurized liquid chamber, the nozzle Ejected as ink droplets. As the droplet discharge head, an ink-on-demand type is mainly used in which the pressure generating means is driven only when necessary for recording, and the pressure in the pressurized liquid chamber is increased to discharge the ink droplet from the nozzle. is there.

液滴吐出ヘッドは各加圧液室に圧力変動を発生させる圧力発生手段の種類により、幾つかの方式に大別される。例えば、加圧液室の内部に発熱体を配置し、この発熱体に通電して発熱体を加熱することによって、加圧液室内のインクに気泡を発生させ、気泡の圧力により加圧液室内のインクを昇圧して液滴を吐出させるサーマル方式が広く知られている。また、加圧液室の一壁面を振動板で構成して、振動板上に圧電素子を配置し、圧電素子に駆動電圧を印加して圧電素子を変形させることで振動板を変形させ、これにより加圧液室内のインクを昇圧して液滴を吐出させるピエゾ方式が広く知られている。この他に、加圧液室の一壁面を振動板で構成し、振動板に対向して加圧液室外部に電極を配置し、電極との間に電界を形成して発生する静電力により振動板を変形させて、これにより加圧液室内のインクを昇圧して液滴を吐出させる静電方式もある。   The droplet discharge head is roughly classified into several types depending on the type of pressure generating means for generating pressure fluctuations in each pressurized liquid chamber. For example, a heating element is arranged inside the pressurized liquid chamber, and energizing the heating element to heat the heating element, thereby generating bubbles in the ink in the pressurized liquid chamber, and the pressure in the pressurized liquid chamber is increased by the pressure of the bubbles. A thermal method in which the pressure of the ink is boosted to eject droplets is widely known. In addition, one wall surface of the pressurized liquid chamber is constituted by a vibration plate, a piezoelectric element is disposed on the vibration plate, a driving voltage is applied to the piezoelectric element, and the piezoelectric element is deformed to deform the vibration plate. Thus, a piezo method in which the pressure in the pressurized liquid chamber is increased to eject droplets is widely known. In addition to this, one wall surface of the pressurized liquid chamber is constituted by a diaphragm, an electrode is arranged outside the pressurized liquid chamber so as to face the diaphragm, and an electrostatic force is generated by forming an electric field between the electrodes. There is also an electrostatic method in which the diaphragm is deformed, and thereby the pressure of the ink in the pressurized liquid chamber is increased to eject droplets.

液滴吐出ヘッドでは、加圧液室内で生じた圧力変動が連通する共通液室に伝播して、隣接する加圧液室内のインクにも影響が及ぶ相互干渉(クロストーク)が発生し、吐出状態が不安定になる場合がある。このようなクロストークを抑制するために、共通液室にダンパ機構を設けて伝播した圧力変動を緩和することが知られている。   In the droplet discharge head, pressure fluctuations generated in the pressurized liquid chamber propagate to the common liquid chamber communicating with each other, causing mutual interference (crosstalk) that affects the ink in the adjacent pressurized liquid chamber. The state may become unstable. In order to suppress such crosstalk, it is known to provide a damper mechanism in the common liquid chamber to alleviate the propagated pressure fluctuation.

また、液滴吐出ヘッドでは、インクカートリッジ等から共通液室内にインクを充填する際にインクに気泡が混入し、圧力発生手段の駆動でインクを昇圧させても、混入した気泡の存在によって所定の圧力にならずに吐出不良を引き起こす場合がある。このような吐出不良を抑制するために、液滴吐出ヘッド内のインクに混入した気泡を排出することが不可欠となる。特許文献1には、ノズルから液滴吐出ヘッド内のインクを吸引してインクとともに気泡を吸い出すことで気泡を排出する吸引手段を備えたインクジェット記録装置が記載されている。また、この液滴吐出ヘッドは、共通液室の上側にダンパ機構を設けて、共通液室内のクロストークを抑制している。   Also, in the liquid droplet ejection head, bubbles are mixed into the ink when filling the ink from the ink cartridge into the common liquid chamber, and even if the pressure is increased by driving the pressure generating means, the presence of the mixed bubbles causes a predetermined It may cause discharge failure without becoming pressure. In order to suppress such ejection failure, it is indispensable to discharge bubbles mixed in the ink in the droplet ejection head. Patent Document 1 describes an ink jet recording apparatus including a suction unit that discharges bubbles by sucking ink in a droplet discharge head from a nozzle and sucking the bubbles together with the ink. In addition, this droplet discharge head is provided with a damper mechanism above the common liquid chamber to suppress crosstalk in the common liquid chamber.

また、特許文献2には、共通液室内のインクの流れ方向端部に向かって、共通液室の加圧液室とは反対側の内壁面が加圧液室側に接近する形状の液滴吐出ヘッドが記載されている。   Patent Document 2 discloses a droplet having a shape in which the inner wall surface of the common liquid chamber opposite to the pressurized liquid chamber approaches the pressurized liquid chamber side toward the end of the common liquid chamber in the direction of ink flow. An ejection head is described.

特許文献1の液滴吐出ヘッドは、共通液室は加圧液室より重力方向上方で加圧液室の配列方向に延在するように設けられており、配列方向中央部から共通液室に供給されたインクを共通液室内で配列方向端部に向けて流して、下方の加圧液室に供給する。加圧液室に供給されたインクは、加圧液室の下面に設けられたノズルから重力方向下方に向けてインク滴として吐出される。このように、ノズルから重力方向下方に向けてインク滴を吐出することは、吐出したインク滴を確実に用紙に着弾させるうえで好ましい。   The droplet discharge head of Patent Document 1 is provided so that the common liquid chamber extends in the direction of gravity in the direction of gravity above the pressure liquid chamber and extends from the center in the arrangement direction to the common liquid chamber. The supplied ink is caused to flow toward the end in the arrangement direction in the common liquid chamber and is supplied to the pressurized liquid chamber below. The ink supplied to the pressurizing liquid chamber is ejected as ink droplets downward from the nozzle provided on the lower surface of the pressurizing liquid chamber. Thus, discharging ink droplets from the nozzles downward in the direction of gravity is preferable in order to ensure that the discharged ink droplets land on the paper.

この液滴吐出ヘッドでは、吸引手段によりノズルから重力方向下方に向けてインクを吸引してインクより軽い気泡を排出することになり、良好な気泡排出性を得るには、気泡を下方に向けて流し切るだけの流速を確保することが有効である。この液滴吐出ヘッドでは、共通液室内のインクの流れ方向下流側となる配列方向端部(以下、単に端部という)に向かって流路の幅が狭くなっており、配列方向に直交する断面積が端部に向かって小さくなる。これにより、インクの流れ方向下流側で、流量が少なくなる共通液室の端部に押し出された気泡を、下方に向けて流しきる流速を確保やすくして気泡排出性を向上させている。しかし、端部に向かって流路の幅を狭くした形状の共通液室であっても、気泡が共通液室の端部に押し出されてその上部に滞留してしまい、良好な気泡排出性が得られない場合があった。   In this droplet discharge head, the ink is sucked from the nozzle downward in the gravity direction by the suction means to discharge bubbles lighter than the ink, and in order to obtain good bubble discharge performance, the bubbles are directed downward. It is effective to secure a flow rate that can be washed away. In this droplet discharge head, the width of the flow path becomes narrower toward the end in the arrangement direction (hereinafter simply referred to as the end) on the downstream side in the ink flow direction in the common liquid chamber, and the section perpendicular to the arrangement direction is cut. The area decreases toward the edge. Thereby, it is easy to secure a flow rate at which the bubbles pushed out to the end of the common liquid chamber where the flow rate decreases at the downstream side of the ink flow direction can be secured, and the bubble discharge property is improved. However, even in the common liquid chamber having a shape in which the width of the flow path is narrowed toward the end, the bubbles are pushed out to the end of the common liquid chamber and stay in the upper portion, so that a good bubble discharge property is obtained. In some cases, it could not be obtained.

特許文献2の液滴吐出ヘッドでは、端部に向かって加圧液室とは反対側の内壁面を加圧液室側に接近させることで、配列方向と直交する断面積を端部に向かって小さくして流速を高めつつ、端部に押し出された気泡を上部に滞留させずに加圧液室側に流れ易くしている。これにより、気泡排出性を向上させることができる。   In the liquid droplet ejection head of Patent Document 2, the cross-sectional area perpendicular to the arrangement direction is directed toward the end by bringing the inner wall surface opposite to the pressurization liquid chamber toward the end toward the pressurization liquid chamber. Thus, the bubbles pushed out at the end are made to flow easily toward the pressurized liquid chamber without staying in the upper part while increasing the flow rate. Thereby, bubble discharge property can be improved.

しかし、共通液室の端部で、加圧液室とは反対側の内壁面を加圧液室側に接近させると、加圧液室から共通液室に伝播した圧力変動の反射が大きくなり、これに伴い端部におけるクロストークが大きくなり、端部において吐出状態が不安定になる。   However, if the inner wall surface opposite to the pressurized liquid chamber is brought closer to the pressurized liquid chamber side at the end of the common liquid chamber, reflection of pressure fluctuations propagated from the pressurized liquid chamber to the common liquid chamber becomes larger. As a result, crosstalk at the end increases, and the discharge state becomes unstable at the end.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、良好な気泡排出性を得ると共に、端部におけるクロストークを抑制することで、良好な吐出性能が得られる液滴吐出ヘッドおよび画像形成装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and a purpose of the present invention is to provide a liquid droplet discharge head that can obtain good bubble discharge performance and suppress crosstalk at the end portion to obtain good discharge performance. And an image forming apparatus.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、複数のノズルに連通する複数の加圧液室と、該加圧液室より重力方向上方で該加圧液室の配列方向に延在するように設けられ、該加圧液室に連通して液体を供給する共通液室と、該ノズルから液滴を吐出するよう該加圧液室に圧力変動を発生させる圧力発生手段とを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、
上記共通液室は、該共通液室内に流れる液体の流れ方向下流側となる上記配列方向の端部に行くに伴い該配列方向に直交する断面積が小さくなるよう該加圧液室とは反対側の内壁面を該加圧液室側に接近させるように形成し、該配列方向で該加圧液室よりも外側に延在させた該共通液室部分の該加圧液室側の壁面を変形可能に構成したことを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of claim 1 includes a plurality of pressurized liquid chambers communicating with a plurality of nozzles, and extending in an arrangement direction of the pressurized liquid chambers above the pressurized liquid chamber in a direction of gravity. A common liquid chamber that communicates with the pressurized liquid chamber and supplies the liquid, and pressure generating means for generating a pressure fluctuation in the pressurized liquid chamber so as to discharge droplets from the nozzle. In the liquid drop ejection head,
The common liquid chamber is opposite to the pressurized liquid chamber so that the cross-sectional area perpendicular to the arrangement direction decreases as it goes to the end in the arrangement direction, which is downstream in the flow direction of the liquid flowing in the common liquid chamber. The inner wall surface on the side is formed so as to approach the pressurized liquid chamber side, and the wall surface on the pressurized liquid chamber side of the common liquid chamber portion that extends outward from the pressurized liquid chamber in the arrangement direction Is configured to be deformable.

本発明によれば、良好な気泡排出性を得ると共に、端部におけるクロストークを抑制することで、良好な吐出性能を得ることができるという優れた効果がある。   According to the present invention, there is an excellent effect that it is possible to obtain good discharge performance by obtaining good bubble discharge properties and suppressing crosstalk at the end.

本実施形態のインクジェット記録装置の構成を示す斜視図。1 is a perspective view illustrating a configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment. 本実施形態のインクジェット記録装置の機構部の側面図。FIG. 3 is a side view of a mechanism unit of the ink jet recording apparatus according to the embodiment. 本実施形態の液滴吐出ヘッドの一部分の断面説明図であり、(a)は幅方向の断面説明図、(b)はノズル列方向の断面説明図を示す。It is a cross-sectional explanatory drawing of a part of the droplet discharge head of this embodiment, (a) is a cross-sectional explanatory diagram in the width direction, (b) shows a cross-sectional explanatory diagram in the nozzle row direction. 本実施形態の液滴吐出ヘッドのインク滴吐出機構部分の製造工程を示す工程断面図。FIG. 6 is a process cross-sectional view illustrating a manufacturing process of an ink droplet ejection mechanism portion of the droplet ejection head according to the present embodiment. 本実施形態の液滴吐出ヘッドのインク滴吐出機構部分の製造工程の図4以降の工程を示す工程断面図。Process sectional drawing which shows the process after FIG. 4 of the manufacturing process of the ink droplet discharge mechanism part of the droplet discharge head of this embodiment. 本実施形態の液滴吐出ヘッドの他の一部分を構成する成形体の分解斜視図。The disassembled perspective view of the molded object which comprises the other part of the droplet discharge head of this embodiment. 本実施形態の液滴吐出ヘッドの他の一部分を構成する成形体の断面図。Sectional drawing of the molded object which comprises the other part of the droplet discharge head of this embodiment. 本実施形態の液滴吐出ヘッドのインク流路を模式的に示したノズル列方向の断面説明図。FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view in the nozzle row direction schematically showing the ink flow path of the droplet discharge head of the present embodiment. 実施例1の液滴吐出ヘッドの加圧液室を振動板側から見た模式図。FIG. 3 is a schematic view of a pressurized liquid chamber of the droplet discharge head of Example 1 as viewed from the diaphragm side. 実施例2の液滴吐出ヘッドの加圧液室を振動板側から見た模式図。FIG. 6 is a schematic view of a pressurized liquid chamber of a droplet discharge head of Example 2 as viewed from the diaphragm side. 実施例3の液滴吐出ヘッドの加圧液室を振動板側から見た模式図。FIG. 6 is a schematic view of a pressurized liquid chamber of a droplet discharge head according to a third embodiment when viewed from the diaphragm side. 実施例4の液滴吐出ヘッドの加圧液室を振動板側から見た模式図。FIG. 6 is a schematic view of a pressurized liquid chamber of a droplet discharge head of Example 4 as viewed from the diaphragm side. 端部に狭窄部を設けた共通液室を備えた液滴吐出ヘッドにおける吐出状態の不具合の一例の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of a malfunction in a discharge state of a droplet discharge head including a common liquid chamber provided with a narrowed portion at an end.

以下、本発明を適用可能な画像形成装置の一実施形態としてのインクジェット記録装置について説明する。図1は本実施形態のインクジェット記録装置の構成を示す斜視図、図2は本実施形態のインクジェット記録装置の機構部の側面図である。   Hereinafter, an ink jet recording apparatus as an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention can be applied will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an ink jet recording apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a side view of a mechanism portion of the ink jet recording apparatus according to the present embodiment.

インクジェット記録装置100は、キャリッジ101と、キャリッジ101に搭載した液滴吐出ヘッド1と、液滴吐出ヘッド1に対してインクを供給するインクカートリッジ102等で構成される印字機構部103を本体内部に有している。キャリッジ101は、インクジェット記録装置100本体内部において、用紙Sの搬送方向に対して直交方向である主走査方向に移動可能な部材である。   The ink jet recording apparatus 100 includes a print mechanism 103 that includes a carriage 101, a droplet discharge head 1 mounted on the carriage 101, an ink cartridge 102 that supplies ink to the droplet discharge head 1, and the like inside the main body. Have. The carriage 101 is a member that can move in the main scanning direction that is orthogonal to the transport direction of the paper S within the main body of the inkjet recording apparatus 100.

図2に示すように、装置本体の下方部には前方側から多数枚の記録紙を積載可能な給紙カセット(或いは給紙トレイでもよい)104を抜き差し自在に装着されている。更に、記録紙を手差しで給紙するために開かれる手差しトレイ105を有し、給紙カセット104あるいは手差しトレイ105から給送される記録紙を取り込む。そして、印字機構部103によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ106に排紙する。   As shown in FIG. 2, a paper feed cassette (or a paper feed tray) 104 capable of stacking a large number of recording papers from the front side is detachably attached to the lower part of the apparatus main body. Further, it has a manual feed tray 105 that is opened to manually feed the recording paper, and takes in the recording paper fed from the paper feed cassette 104 or the manual feed tray 105. Then, after a required image is recorded by the printing mechanism unit 103, the image is discharged to a discharge tray 106 mounted on the rear side.

印字機構部103は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド107と従ガイドロッド108とでキャリッジ101を主走査方向に摺動自在に保持する。そして、このキャリッジ101には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッド1を複数のインク吐出口(後述する「ノズル11」)を、主走査方向に対して直交する方向に配列している。さらには、キャリッジ101には、液滴吐出ヘッド1をインク滴吐出方向を下方に向けて装着している。また、キャリッジ101には液滴吐出ヘッド1に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ102を交換可能に装着している。   The printing mechanism 103 holds the carriage 101 slidably in the main scanning direction with a main guide rod 107 and a sub guide rod 108 which are guide members horizontally mounted on left and right side plates (not shown). The carriage 101 has a plurality of ink ejection openings (described later, “Electric droplet ejection head 1 for ejecting ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk)”). Nozzles 11 ") are arranged in a direction perpendicular to the main scanning direction. Furthermore, the droplet discharge head 1 is mounted on the carriage 101 with the ink droplet discharge direction facing downward. In addition, each ink cartridge 102 for supplying ink of each color to the droplet discharge head 1 is replaceably mounted on the carriage 101.

インクカートリッジ102は上方に大気と連通する大気口、下方には液滴吐出ヘッド1へインクを供給する供給口が設けられ、内部にはインクが充填された多孔質体を有している。多孔質体の毛管力により液滴吐出ヘッド1へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、液滴吐出ヘッド1としては各色毎に液滴吐出ヘッドを用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する1個の液滴吐出ヘッドでもよい。   The ink cartridge 102 is provided with an air opening communicating with the atmosphere above, and a supply opening for supplying ink to the droplet discharge head 1 below, and has a porous body filled with ink inside. The ink supplied to the droplet discharge head 1 is maintained at a slight negative pressure by the capillary force of the porous body. Further, although the droplet discharge head is used for each color as the droplet discharge head 1, one droplet discharge head having nozzles for discharging ink droplets of each color may be used.

ここで、キャリッジ101は後方側(用紙搬送方向の下流側)を主ガイドロッド107に摺動自在に嵌装し、前方側(用紙搬送方向の上流側)を従ガイドロッド108に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ101を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ109aで回転駆動される駆動プーリ110と従動プーリ111との間にタイミングベルト112を張装している。そして、このタイミングベルト112をキャリッジ101に固定し、主走査モータ109aの正逆回転によりキャリッジ101が往復に走査される。   Here, the carriage 101 is slidably fitted to the main guide rod 107 on the rear side (downstream side in the paper conveyance direction) and slidable on the front guide rod 108 on the front side (upstream side in the paper conveyance direction). It is placed. In order to move and scan the carriage 101 in the main scanning direction, a timing belt 112 is stretched between a driving pulley 110 and a driven pulley 111 that are rotationally driven by a main scanning motor 109a. The timing belt 112 is fixed to the carriage 101, and the carriage 101 is reciprocally scanned by forward and reverse rotation of the main scanning motor 109a.

一方、給紙カセット104にセットした記録紙を液滴吐出ヘッド1の下方側に搬送する。このために、給紙カセット104から記録紙を分離給装する給紙ローラ113及びフリクションパッド114と、記録紙を案内するガイド部材115とを有している。更には、給紙された記録紙を反転させて搬送する搬送ローラ116と、この搬送ローラ116の周面に押し付けられる搬送コロ117及び搬送ローラ116からの記録紙の送り出し角度を規定する先端コロ118を有している。搬送ローラ116は副走査モータ109bによってギヤ列を介して回転駆動される。   On the other hand, the recording paper set in the paper feed cassette 104 is conveyed to the lower side of the droplet discharge head 1. For this purpose, a paper feed roller 113 and a friction pad 114 for separating and feeding the recording paper from the paper feed cassette 104 and a guide member 115 for guiding the recording paper are provided. Furthermore, a conveyance roller 116 that reverses and conveys the fed recording paper, a conveyance roller 117 that is pressed against the peripheral surface of the conveyance roller 116, and a leading end roller 118 that defines a feeding angle of the recording paper from the conveyance roller 116. have. The conveyance roller 116 is rotationally driven via a gear train by the sub-scanning motor 109b.

そして、キャリッジ101の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ116から送り出された記録紙を液滴吐出ヘッド1の下方側で案内するため用紙ガイド部材である印写受け部材119を設けている。この印写受け部材119の用紙搬送方向下流側には、記録紙を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ120と拍車121を設けている。さらには、記録紙を排紙トレイ106に送り出す排紙ローラ123と拍車124と、排紙経路を形成するガイド部材125、126とを配設している。   In addition, a printing receiving member 119 that is a paper guide member is provided to guide the recording paper fed from the transport roller 116 corresponding to the movement range of the carriage 101 in the main scanning direction on the lower side of the droplet discharge head 1. Yes. On the downstream side of the printing receiving member 119 in the paper conveyance direction, a conveyance roller 120 and a spur 121 that are rotationally driven to send the recording paper in the paper discharge direction are provided. Further, a discharge roller 123 and a spur 124 for feeding the recording paper to the discharge tray 106, and guide members 125 and 126 for forming a discharge path are provided.

このインクジェット記録装置100で記録時には、キャリッジ101を移動させながら画像信号に応じて液滴吐出ヘッド1を駆動することにより、停止している記録紙にインクを吐出して1行分を記録し、その後、記録紙を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または記録紙の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ記録紙を排紙する。   When recording with the inkjet recording apparatus 100, the droplet discharge head 1 is driven according to the image signal while moving the carriage 101, thereby discharging ink onto the stopped recording paper to record one line, Thereafter, after the recording paper is conveyed by a predetermined amount, the next line is recorded. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the recording paper reaches the recording area, the recording operation is terminated and the recording paper is discharged.

また、キャリッジ101の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液滴吐出ヘッド1の吐出不良を回復するための回復装置127を配置している。回復装置127はそれぞれ図示していないキャップ手段と吸引手段とワイピング手段とを有している。キャリッジ101は印字待機中にはこの回復装置127側に移動されてキャッピング手段で液滴吐出ヘッド1をキャッピングして吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。   A recovery device 127 for recovering the ejection failure of the droplet ejection head 1 is disposed at a position outside the recording area on the right end side in the movement direction of the carriage 101. Each of the recovery devices 127 includes a cap unit, a suction unit, and a wiping unit (not shown). During printing standby, the carriage 101 is moved to the recovery device 127 side, and the droplet discharge head 1 is capped by the capping unit to keep the discharge port portion in a wet state, thereby preventing discharge failure due to ink drying. Further, by ejecting ink that is not related to recording during recording or the like, the ink viscosity of all the ejection ports is made constant and stable ejection performance is maintained.

更に、吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で液滴吐出ヘッド1の吐出口(ノズル)を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出す。続いて、吐出口面に付着したインクやゴミ等はワイピング手段により吐出口面を払拭することで除去され、吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜(不図示)に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。   Further, when a discharge failure occurs, the discharge port (nozzle) of the droplet discharge head 1 is sealed with a capping unit, and bubbles and the like are sucked out from the discharge port through the tube with a suction unit. Subsequently, ink, dust or the like adhering to the discharge port surface is removed by wiping the discharge port surface with a wiping means, and the discharge failure is recovered. Further, the sucked ink is discharged to a waste ink reservoir (not shown) installed at the lower part of the main body and absorbed and held by an ink absorber inside the waste ink reservoir.

次に、本実施形態の液滴吐出ヘッド1について説明する。図3は、本実施形態の液滴吐出ヘッド1の一部分の断面説明図である。図3(a)は、液滴吐出ヘッドの幅方向の断面説明図を示し、便宜上、Y、M、C、Kの4色のうちの1色に対応するインク滴吐出機構部のみ示している。また、図3(b)は、液滴吐出ヘッド1の加圧液室の配列方向(以下、ノズル列方向という)の断面説明図を示し、便宜上、2つの加圧液室12に対応する液滴吐出機構部のみ示している。この液滴吐出ヘッド1は、薄膜ピエゾの圧電素子50を用いたものであり、インク滴を基板の面部(ヘッド面)に設けたノズルから吐出させるサイドシューター方式の例を示すものである。   Next, the droplet discharge head 1 of this embodiment will be described. FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view of a part of the droplet discharge head 1 of the present embodiment. FIG. 3A is a cross-sectional explanatory diagram in the width direction of the droplet discharge head. For convenience, only the ink droplet discharge mechanism corresponding to one of the four colors Y, M, C, and K is shown. . FIG. 3B is a cross-sectional explanatory view in the direction of arrangement of the pressurized liquid chambers of the droplet discharge head 1 (hereinafter referred to as the nozzle row direction). For convenience, the liquid corresponding to the two pressurized liquid chambers 12 is shown. Only the droplet discharge mechanism is shown. This droplet discharge head 1 uses a piezoelectric element 50 of a thin film piezo, and shows an example of a side shooter system in which ink droplets are discharged from a nozzle provided on a surface portion (head surface) of a substrate.

液滴吐出ヘッド1のインク滴吐出機構部は、ノズル基板10、液室基板20、振動板30及び保護基板40を重ねた積層構造を有している。ノズル基板10は、厚さ30〜50[μm]のSUS基板であり、プレス加工と研磨加工によりノズル11が形成されている。このノズル11は液室基板20の加圧液室12と連通している。液室基板20は、シリコン基板上にシリコン酸化膜を介してシリコンが張り合わされたSOI基板を用いている。振動板30はSOI基板のSi層表面にパイロ酸化法を適用してシリコン酸化膜を形成されている。この振動板30の上において、共通電極である下部電極51、圧電体(PZT)52、個別電極である上部電極53の多層構成からなる圧電素子50が、液室基板20をエッチングすることで形成された加圧液室12に対向する領域に形成されている。下部電極51、及び、上部電極53は白金膜を用いている。   The ink droplet ejection mechanism portion of the droplet ejection head 1 has a laminated structure in which the nozzle substrate 10, the liquid chamber substrate 20, the vibration plate 30 and the protective substrate 40 are stacked. The nozzle substrate 10 is a SUS substrate having a thickness of 30 to 50 [μm], and the nozzles 11 are formed by pressing and polishing. The nozzle 11 communicates with the pressurized liquid chamber 12 of the liquid chamber substrate 20. The liquid chamber substrate 20 is an SOI substrate in which silicon is bonded to a silicon substrate via a silicon oxide film. The diaphragm 30 is formed with a silicon oxide film on the surface of the Si layer of the SOI substrate by applying a pyro-oxidation method. On the diaphragm 30, a piezoelectric element 50 having a multilayer structure of a lower electrode 51 that is a common electrode, a piezoelectric body (PZT) 52, and an upper electrode 53 that is an individual electrode is formed by etching the liquid chamber substrate 20. It is formed in a region facing the pressurized liquid chamber 12 formed. The lower electrode 51 and the upper electrode 53 use platinum films.

振動板30上の下部電極51、上部電極53と配線部材54との層間に配置する層間絶縁膜55、及び配線部材54を保護するための耐湿等としてパッシベーション膜56が圧電素子50の上面及び側面を覆うように配置されている。また、下部電極パッド部57が下部電極51に電気的に接続される配線部材54に電気的に接続するように設けられ、上部電極パッド部58が上部電極53に電気的に接続される配線部材54に電気的に接続するように設けられている。   A lower electrode 51 on the vibration plate 30, an interlayer insulating film 55 disposed between the upper electrode 53 and the wiring member 54, and a passivation film 56 serving as moisture resistance for protecting the wiring member 54 are provided on the upper and side surfaces of the piezoelectric element 50. It is arranged to cover. The lower electrode pad portion 57 is provided so as to be electrically connected to the wiring member 54 electrically connected to the lower electrode 51, and the upper electrode pad portion 58 is electrically connected to the upper electrode 53. 54 to be electrically connected.

保護基板40は下部電極51及び上部電極53に電気的に接続される配線部材54を含めて圧電素子保護空間を形成する基板であり、共通液室14の一部であるインク流路59となる溝部を有している。更に、保護基板40の共通液室14の一部であるインク流路59から、液室基板20の加圧液室へインクを供給する流路となる部分に、振動板30に供給孔を複数作製した振動板フィルタ60を設けている。   The protection substrate 40 is a substrate that forms a piezoelectric element protection space including the wiring member 54 that is electrically connected to the lower electrode 51 and the upper electrode 53, and serves as an ink flow path 59 that is a part of the common liquid chamber 14. Has a groove. Further, a plurality of supply holes are provided in the vibration plate 30 in a portion serving as a flow path for supplying ink from the ink flow path 59 which is a part of the common liquid chamber 14 of the protective substrate 40 to the pressurized liquid chamber of the liquid chamber substrate 20. The produced diaphragm filter 60 is provided.

次に、上記インク滴吐出機構部の積層構造の製造方法について、製造工程を示す工程断面図である図4及び図5に従って説明する。
先ず、図4(a)に示すように、厚み400[μm]の<100>シリコン基板201の表面に、シリコン酸化膜を0.2[μm]及びシリコンを2.0[μm]を張り合わせたSOI基板を用いる。このSOI基板表面にパイロ(Wet)酸化法によりシリコン酸化膜202を0.3[μm]形成し、これを振動板30とする。その後、図4(b)に示すように、下部電極51となる白金(Pt)層203をスパッタ法により0.2[μm]成膜し、パターニングする。更に、図4(c)に示すように、ゾルゲル法により圧電体52となる圧電体層204を2[μm]成膜し、さらに上部電極53となる白金(Pt)層205を0.1[μm]成膜する。その後、リソエッチ法により上部電極53となる白金(Pt)層205、及び、圧電体52となる圧電体層204をパターニングする。この上部電極53となる白金(Pt)層205のパターニング工程で、温度センサとしての測温抵抗体(不図示)を同時に作製する。
Next, the manufacturing method of the laminated structure of the ink droplet discharge mechanism will be described with reference to FIGS. 4 and 5 which are process cross-sectional views showing the manufacturing process.
First, as shown in FIG. 4A, a silicon oxide film of 0.2 [μm] and silicon of 2.0 [μm] were bonded to the surface of a <100> silicon substrate 201 having a thickness of 400 [μm]. An SOI substrate is used. A silicon oxide film 202 of 0.3 [μm] is formed on the surface of the SOI substrate by a pyro oxidation method, and this is used as a diaphragm 30. Thereafter, as shown in FIG. 4B, a platinum (Pt) layer 203 to be the lower electrode 51 is deposited by sputtering to a thickness of 0.2 [μm] and patterned. Further, as shown in FIG. 4C, the piezoelectric layer 204 to be the piezoelectric body 52 is formed by 2 [μm] by the sol-gel method, and further the platinum (Pt) layer 205 to be the upper electrode 53 is 0.1 [ μm] is formed. Thereafter, the platinum (Pt) layer 205 to be the upper electrode 53 and the piezoelectric layer 204 to be the piezoelectric body 52 are patterned by lithoetching. In the patterning process of the platinum (Pt) layer 205 to be the upper electrode 53, a resistance temperature detector (not shown) as a temperature sensor is manufactured at the same time.

次に、図4(d)に示すように、プラズマCVD法により層間絶縁膜55となる絶縁体層206を0.3[μm]成膜し、リソエッチ法により配線コンタクトを取るためのビアホール207を形成する。絶縁体層206には、上導通部208、下導通部209及び貫通部210がパターニングされている。上導通部208は、次に形成する配線部材54と上部電極53との導通部であり、下導通部209は、バイパス配線部材である下部電極パッド部57と下部電極51との導通部である。また、貫通部210は、共通液室14から加圧液室12へのインク流路59となる開口部である。   Next, as shown in FIG. 4D, an insulator layer 206 to be an interlayer insulating film 55 is formed by plasma CVD method to 0.3 [μm], and a via hole 207 for making wiring contact by lithoetch method is formed. Form. On the insulator layer 206, an upper conductive portion 208, a lower conductive portion 209, and a through portion 210 are patterned. The upper conductive portion 208 is a conductive portion between the wiring member 54 and the upper electrode 53 to be formed next, and the lower conductive portion 209 is a conductive portion between the lower electrode pad portion 57 and the lower electrode 51 that are bypass wiring members. . The penetrating portion 210 is an opening that becomes an ink flow path 59 from the common liquid chamber 14 to the pressurized liquid chamber 12.

更に、図4(e)に示すように、アルミ材料により、配線部材54となる引き出し電極層211を形成する。この引き出し電極層211は、圧電体52の駆動による振動板30の振動による応力を受けるので、振動により断線しないように、やわらかいアルミ材料を使い、1[μm]程度の厚い膜厚で形成されている。   Further, as shown in FIG. 4E, an extraction electrode layer 211 to be the wiring member 54 is formed of an aluminum material. Since the lead electrode layer 211 receives stress due to vibration of the vibration plate 30 driven by the piezoelectric body 52, the lead electrode layer 211 is formed with a thick film thickness of about 1 [μm] using a soft aluminum material so as not to be disconnected by vibration. Yes.

次に、図4(f)に示すように、引き出し電極層211保護のためのパッシベーション膜56としてプラズマCVD法によるシリコン窒化膜212を2[μm]成膜し、パターニングする。そして、振動板30となるシリコン酸化膜202のインク供給孔となる部分を事前にエッチングする。単にインク供給孔を開口するのではなく、ノズル11の内径より小さい複数の供給孔を振動板の部材に形成して振動板フィルタ60を形成する。供給孔を形成するマスクを変えるだけで、作製プロセスは大きな開口を作るのと同じであるため、コストアップすることなく異物侵入防止の振動板フィルタ60を作製することができる。   Next, as shown in FIG. 4F, a silicon nitride film 212 of 2 [μm] is formed by plasma CVD as a passivation film 56 for protecting the lead electrode layer 211 and patterned. Then, the portion that becomes the ink supply hole of the silicon oxide film 202 that becomes the vibration plate 30 is etched in advance. Instead of simply opening the ink supply holes, the diaphragm filter 60 is formed by forming a plurality of supply holes smaller than the inner diameter of the nozzle 11 in the member of the diaphragm. By simply changing the mask for forming the supply hole, the manufacturing process is the same as that for forming a large opening. Therefore, the diaphragm filter 60 for preventing foreign matter intrusion can be manufactured without increasing the cost.

その後、図5(a)に示すように、金をメッキ法により積層して、個別電極パッド部となる上部電極パッド部58と、共通電極パッド部となる下部電極パッド部57とを同時に形成する。上部電極パッド部58及び下部電極パッド部57を金で形成することで、図示しないドライバ回路との電気的接続を低温のワイヤボンディングで接続している。また、金は抵抗値が低く、上部電極53及び下部電極51の抵抗値を下げる効果が大きい。更に、下部電極パッド部57は、上部電極パッド部58と形成工程を分けて形成してもよく、パッド部の材料として銅、アルミなどを使用することもできる。その場合は、外部と保護されていない上部電極パッド部58には腐食から保護する保護層が必要となる場合もある。   Thereafter, as shown in FIG. 5A, gold is laminated by a plating method to simultaneously form an upper electrode pad portion 58 serving as an individual electrode pad portion and a lower electrode pad portion 57 serving as a common electrode pad portion. . By forming the upper electrode pad portion 58 and the lower electrode pad portion 57 from gold, electrical connection with a driver circuit (not shown) is connected by low-temperature wire bonding. Gold has a low resistance value, and has a great effect of reducing the resistance values of the upper electrode 53 and the lower electrode 51. Further, the lower electrode pad portion 57 may be formed separately from the upper electrode pad portion 58, and copper, aluminum, or the like may be used as a material for the pad portion. In that case, the upper electrode pad portion 58 that is not protected from the outside may require a protective layer that protects against corrosion.

その後、図5(b)に示すように、別途ガラス基板をブラスト加工で柱を形成した保護基板40を、パッシベーション膜となるシリコン窒化膜212側に接合する。そして、図5(c)に示すように、保護基板40を接合した側とは反対側のシリコン基板201の表面を、シリコン基板201が液室基板20とする所望の厚さとなるまで研磨する。保護基板40としては、シリコン基板にリソエッチ法で凹部を加工したものでも良く、シリコン基板をTMAH、KOHなどのアルカリエッチング液を用いたウェットエッチングにより加工したものでも構わない。また、樹脂モールドやメタルインジェクションモールドなどの成型部品でも構わない。また、ドライバ回路をアクチュエータ基板上に一体形成する際に、パイロ酸化法で形成した酸化膜をLOCOS酸化法で形成し、酸化膜の形成領域を選択することで、駆動回路を同一基板上に形成することもできる。   Thereafter, as shown in FIG. 5B, a protective substrate 40 in which a column is separately formed by blasting a glass substrate is bonded to the silicon nitride film 212 side serving as a passivation film. Then, as shown in FIG. 5C, the surface of the silicon substrate 201 opposite to the side to which the protective substrate 40 is bonded is polished until the silicon substrate 201 has a desired thickness as the liquid chamber substrate 20. The protective substrate 40 may be a silicon substrate obtained by processing a recess by a lithoetch method, or a silicon substrate processed by wet etching using an alkaline etching solution such as TMAH or KOH. Further, it may be a molded part such as a resin mold or a metal injection mold. In addition, when the driver circuit is integrally formed on the actuator substrate, an oxide film formed by a pyro-oxidation method is formed by a LOCOS oxidation method, and a driver circuit is formed on the same substrate by selecting an oxide film formation region. You can also

その後、図5(c)に示すように、シリコン基板201から形成した液室基板20の反対面にICPドライエッチングにより加圧液室12、流体抵抗部13及びインク供給部となる凹部を形成する。最後に、図5の(d)に示すように、別途厚さ30〜50[μm]のSUS基板にプレス加工と研磨加工によりノズル11を形成したノズル基板10を液室基板20の流路隔壁形成面に接着する。圧電素子50の上部電極53及び下部電極51と接続された配線部材を駆動回路に接続する。これにより、図3に示す、液滴吐出ヘッド1のインク滴吐出機構部となる積層構造が完成する。   After that, as shown in FIG. 5C, concave portions to be the pressure liquid chamber 12, the fluid resistance portion 13, and the ink supply portion are formed on the opposite surface of the liquid chamber substrate 20 formed from the silicon substrate 201 by ICP dry etching. . Finally, as shown in FIG. 5 (d), the nozzle substrate 10 in which the nozzles 11 are separately formed on the SUS substrate having a thickness of 30 to 50 [μm] by pressing and polishing is used as the flow path partition of the liquid chamber substrate 20. Adhere to the forming surface. The wiring member connected to the upper electrode 53 and the lower electrode 51 of the piezoelectric element 50 is connected to the drive circuit. As a result, the laminated structure that becomes the ink droplet ejection mechanism portion of the droplet ejection head 1 shown in FIG. 3 is completed.

図6は、液滴吐出ヘッドの他の一部分を構成する成形体85の分解斜視図である。また、図7は、液滴吐出ヘッドの他の一部分を構成する成形体85の断面図を示している。上述のインク滴吐出機構部の保護基板40側に、この成形体85を接合することで、積層構造により形成されるインク滴吐出機構部へのインク供給路を形成する。成形体85は、共通液室14の上部を形成する共通液室構成部材70と、インクタンク(不図示)から共通液室14へのインク流路と成る連通管81を有するハウジング部材80とを有している。なお、図6,7では、4色全てのインク供給路を示している。   FIG. 6 is an exploded perspective view of a molded body 85 constituting another part of the droplet discharge head. FIG. 7 shows a cross-sectional view of a molded body 85 constituting another part of the droplet discharge head. By bonding this molded body 85 to the protective substrate 40 side of the ink droplet ejection mechanism described above, an ink supply path to the ink droplet ejection mechanism formed by a laminated structure is formed. The molded body 85 includes a common liquid chamber constituting member 70 that forms the upper part of the common liquid chamber 14, and a housing member 80 having a communication pipe 81 that serves as an ink flow path from an ink tank (not shown) to the common liquid chamber 14. Have. 6 and 7 show ink supply paths for all four colors.

共通液室構成部材70は、矩形状の金属板71と長尺形状の包囲壁部材72とから構成されている。金属板71には、Y、M、C、Kの各色に対応して4個のスリット状開口73が形成されている。   The common liquid chamber constituting member 70 is composed of a rectangular metal plate 71 and an elongated surrounding wall member 72. In the metal plate 71, four slit-shaped openings 73 are formed corresponding to each color of Y, M, C, and K.

金属板71の材料としては、ステンレンススチールが用いられて、プレス加工により形成される。金属板71には、スリット状開口73の延びる方向中央部にこのスリット状開口73を横断する隆起状骨部74が形成されている。   As the material of the metal plate 71, stainless steel is used and formed by pressing. In the metal plate 71, a raised bone portion 74 that crosses the slit-like opening 73 is formed at the center in the extending direction of the slit-like opening 73.

図7に示すよう、隆起状骨部74は、金属板71から起立されてスリット状開口73を間において対向する一対の起立壁部74aを有している。また、一対の起立壁部74aの頂部からスリット状開口73を横断する方向に屈曲されて、一対の起立壁部74aを互いに連結する頂壁部74bとを有している。頂壁部74bには、後述する連通管81を共通液室14と連通する貫通孔74cが形成されている。隆起状骨部74は、金属板71それ自体の強化を図る役割を果たす役割、連通管81を金属板71に据え付け固定する役割、包囲壁部材72の形状安定性を保つ役割を果たす。   As shown in FIG. 7, the raised bone portion 74 has a pair of standing wall portions 74 a that are erected from the metal plate 71 and face the slit-like opening 73 therebetween. Moreover, it has the top wall part 74b bent in the direction which crosses the slit-shaped opening 73 from the top part of a pair of standing wall part 74a, and connecting a pair of standing wall part 74a mutually. The top wall 74b is formed with a through-hole 74c that communicates a communication pipe 81 (described later) with the common liquid chamber 14. The raised bone portion 74 plays a role of strengthening the metal plate 71 itself, a role of installing and fixing the communication pipe 81 to the metal plate 71, and a role of maintaining the shape stability of the surrounding wall member 72.

包囲壁部材72は、端部に向かって加圧液室側に狭窄した形状の部材であり、図8に示すように、金属板71と協働してその内部に共通液室14の上部を構成している。包囲壁部材72の材料には、熱可塑性エラストマー樹脂が用いられている。包囲壁部材72の壁の厚さは、例えば0.1[mm]以上、0.3[mm]以下であり、そのヤング率は、例えば2[メガパスカル]以下である。包囲壁部材72は、金属板71をインサートして成形することにより金属板71と一体的な共通液室構成部材70に形成される。   The surrounding wall member 72 is a member narrowed toward the pressurized liquid chamber side toward the end portion. As shown in FIG. 8, the surrounding wall member 72 cooperates with the metal plate 71 to place the upper portion of the common liquid chamber 14 therein. It is composed. As the material of the surrounding wall member 72, a thermoplastic elastomer resin is used. The wall thickness of the surrounding wall member 72 is, for example, not less than 0.1 [mm] and not more than 0.3 [mm], and the Young's modulus thereof is, for example, 2 [megapascal] or less. The surrounding wall member 72 is formed in the common liquid chamber constituting member 70 integrated with the metal plate 71 by inserting and molding the metal plate 71.

ハウジング部材80と連通管81とは、熱可塑性エラストマー樹脂とは異なる樹脂材料、例えば、耐腐食性を有するポリフェニレンサルファイド(PPS樹脂材料)を用いて、射出成形により共通液室構成部材70に一体的に形成される。ポリフェニレンサルファイドには、ガラス繊維が50重量%ないし60重量%程度充填されている。   The housing member 80 and the communication pipe 81 are integrated with the common liquid chamber constituting member 70 by injection molding using a resin material different from the thermoplastic elastomer resin, for example, polyphenylene sulfide (PPS resin material) having corrosion resistance. Formed. Polyphenylene sulfide is filled with about 50% to 60% by weight of glass fiber.

これにより、金属板71の線膨張係数にポリフェニレンサルファイドの線膨張係数が極力近づけられ、金属板71とハウジング部材80との間の温度に起因する歪の発生の防止が図られ、金属板71が極力変形しない構造とされている。   As a result, the linear expansion coefficient of polyphenylene sulfide is brought as close as possible to the linear expansion coefficient of the metal plate 71, and the occurrence of distortion due to the temperature between the metal plate 71 and the housing member 80 is prevented. It has a structure that does not deform as much as possible.

連通管81は、その上部にインクタンク(不図示)に連通する開口81aが形成されていると共に、その下部に貫通孔74cを介して共通液室14内と連通する開口81bが形成されている。   The communication pipe 81 has an opening 81a communicating with an ink tank (not shown) in the upper part thereof and an opening 81b communicating with the inside of the common liquid chamber 14 through a through hole 74c in the lower part thereof. .

この液滴吐出ヘッドでは、共通液室構成部材70の金属板71のスリット状開口73と、保護基板40のインク流路59とが連通するよう接合することで、加圧液室12に連通する共通液室14を形成している。   In this droplet discharge head, the slit-like opening 73 of the metal plate 71 of the common liquid chamber constituting member 70 and the ink flow path 59 of the protective substrate 40 are joined so as to communicate with each other, thereby communicating with the pressurized liquid chamber 12. A common liquid chamber 14 is formed.

ここで、従来の液滴吐出ヘッドの課題について説明する。
液滴吐出ヘッドでは、インクカートリッジの交換時等にインクに気泡が混入することがある。インクに気泡が混入すると、アクチュエータを駆動してインクを昇圧しても所定の圧力にならずに吐出不良を引き起こす場合がある。このような吐出不良を抑制するために、液滴吐出ヘッド内のインクに混入した気泡を排出すること不可欠となる。インクジェット記録装置の回復装置127の吸引手段(不図示)によりノズルから吸引することで排出している。特に、インクタンクに大気解放弁を設けずにインクタンクを小型化した液滴吐出ヘッドなどでは、インクカートリッジの交換時に混入した気泡を、インクジェット記録装置の回復装置127の吸引手段(不図示)によりノズルから吸引することで排出している。このため、気泡排出性を向上させることは重要な課題になっている。
Here, the problem of the conventional droplet discharge head will be described.
In the droplet discharge head, bubbles may be mixed into the ink when the ink cartridge is replaced. If air bubbles are mixed in the ink, even if the actuator is driven to increase the pressure of the ink, a predetermined pressure may not be obtained and an ejection failure may be caused. In order to suppress such discharge failure, it is essential to discharge bubbles mixed in the ink in the droplet discharge head. The ink is discharged by being sucked from the nozzle by a suction means (not shown) of the recovery device 127 of the ink jet recording apparatus. In particular, in a droplet discharge head or the like in which the ink tank is miniaturized without providing an air release valve in the ink tank, air bubbles mixed during replacement of the ink cartridge are sucked by a suction unit (not shown) of the recovery device 127 of the ink jet recording apparatus. Discharging by suction from the nozzle. For this reason, it is an important issue to improve the bubble discharge performance.

一方、インクジェット記録装置で、液滴吐出ヘッドから吐出したインク液滴を確実に用紙に着弾させるために、液滴吐出ヘッドの下面に形成したノズルから重力方向に向けてインク液滴を吐出することが好ましい。また、インク液滴の吐出方向が重力方向であることは、インク液滴を吐出した時に発生したミストがノズルに戻り、ノズル面を汚すことで吐出曲りや不吐出を発生させることを抑制するという点でも好ましい。   On the other hand, in an ink jet recording apparatus, in order to ensure that ink droplets ejected from the droplet ejection head land on the paper, the ink droplets are ejected in the direction of gravity from the nozzles formed on the lower surface of the droplet ejection head. Is preferred. In addition, the ink droplet ejection direction is the gravity direction, which means that the mist generated when the ink droplet is ejected returns to the nozzle, and the nozzle surface is soiled to prevent ejection bending and non-ejection. This is also preferable.

このような液滴吐出ヘッドでは、インクに混入した気泡を排出する際、吸引手段によりノズルから重力方向下方に向けてインクを吸引しており、インクより軽い気泡を共通液室14から下方の加圧液室12に流して排出することになる。ここで、良好な気泡排出性を得るには、気泡を流しきるだけの流速とすることと、気泡が重力方向上部に滞留しない流路形状が必要となっている。   In such a droplet discharge head, when air bubbles mixed in the ink are discharged, the ink is sucked from the nozzle downward in the gravitational direction by the suction means, and bubbles lighter than the ink are added downward from the common liquid chamber 14. It will flow through the pressurized fluid chamber 12 and be discharged. Here, in order to obtain good bubble discharge properties, it is necessary to have a flow rate that allows the bubbles to flow completely, and to have a flow channel shape in which bubbles do not stay in the upper part in the direction of gravity.

気泡を流しきるだけの流速を得るには、共通液室14のインク流路の断面積を小さくして流速を上げることが好ましい。しかし、単にインク流路の断面積を小さくするだけでは、流体抵抗値が高くなり、吐出滴量が多くなった時に圧力損失による過負圧でノズルからの気泡の巻き込みが生じやすい。また、共通液室14での圧力干渉が大きくなり各ノズルからの滴速度のバラツキの原因になる。そこで、共通液室14に圧力緩衝用のダンパ機構を設けたり、流量が少なくなる端部に向かって共通液室14の断面積を小さくするよう、ノズル列方向端部に向かって共通液室14の幅が狭くしたりすることは知られている。   In order to obtain a flow rate sufficient to allow the bubbles to flow, it is preferable to increase the flow rate by reducing the cross-sectional area of the ink flow path of the common liquid chamber 14. However, simply reducing the cross-sectional area of the ink flow path increases the fluid resistance, and when the amount of ejected droplets increases, bubbles are likely to be entrained from the nozzles due to excessive negative pressure due to pressure loss. Further, the pressure interference in the common liquid chamber 14 becomes large, which causes variations in the drop velocity from each nozzle. Accordingly, a damper mechanism for pressure buffering is provided in the common liquid chamber 14, or the common liquid chamber 14 is directed toward the end in the nozzle row direction so as to reduce the cross-sectional area of the common liquid chamber 14 toward the end where the flow rate decreases. It is known that the width of the is narrowed.

さらに、本実施形態の液滴吐出ヘッド1では、気泡が重力方向上部に滞留しない流路形状としている。
図8は、本実施形態の液滴吐出ヘッド1のインク流路を模式的に示したノズル列方向の断面説明図である。共通液室14は、その上部が金属板71と包囲壁部材72とからなる共通液室構成部材70で形成され、その下部が保護基板40のインク流路59で形成されている。共通液室14の最上部を構成する包囲壁部材72は、端部に向かって加圧液室12とは反対側の内壁面が加圧液室側に接近しており、共通液室14は端部に向かって重力方向(図中Z方向)下方となる加圧液室側に狭窄する(以下、Z狭窄という)形状となっている。以下、このZ狭窄した部分をZ狭窄部76という。
Furthermore, the droplet discharge head 1 of the present embodiment has a flow path shape in which bubbles do not stay in the upper part in the direction of gravity.
FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view in the nozzle row direction schematically showing the ink flow path of the droplet discharge head 1 of the present embodiment. The upper part of the common liquid chamber 14 is formed by a common liquid chamber constituting member 70 including a metal plate 71 and the surrounding wall member 72, and the lower part thereof is formed by an ink flow path 59 of the protective substrate 40. The surrounding wall member 72 constituting the uppermost part of the common liquid chamber 14 has an inner wall surface on the side opposite to the pressurized liquid chamber 12 approaching the pressurized liquid chamber side toward the end, and the common liquid chamber 14 is The shape is constricted (hereinafter referred to as “Z constriction”) toward the pressurized liquid chamber side which is downward in the gravitational direction (Z direction in the figure) toward the end. Hereinafter, this Z-constricted portion is referred to as a Z-constricted portion 76.

図8に示すように、共通液室14では、連通管81を介して共通液室14内に供給されたインクが、共通液室14内をノズル列方向(図中X方向)の端部に向かって流れていく。インクに混入した気泡aがインクの流れで共通液室14の端部に押し出されたときに、端部がZ狭窄していることで、気泡aは下方の加圧液室12に向かって流れやすくなる。これにより、回復装置127の吸引手段(不図示)によるノズル11からのインク吸引時に、優れた気泡排出性がえられる。   As shown in FIG. 8, in the common liquid chamber 14, the ink supplied into the common liquid chamber 14 via the communication pipe 81 passes through the common liquid chamber 14 at the end in the nozzle row direction (X direction in the figure). It flows toward you. When the bubble a mixed in the ink is pushed out to the end portion of the common liquid chamber 14 by the flow of ink, the bubble a flows toward the pressurized liquid chamber 12 below because the end portion is narrowed by Z. It becomes easy. Thereby, when the ink is sucked from the nozzle 11 by the suction means (not shown) of the recovery device 127, an excellent bubble discharge property is obtained.

また、本実施形態の液滴吐出ヘッド1では、加圧液室12よりも外側の最端部に、共通液室14に連通する気泡排出用ダミー液室15を設けて気泡排出性を向上させている。気泡排出用ダミー液室15については、後で詳細に説明する。   Further, in the droplet discharge head 1 of the present embodiment, the bubble discharge dummy liquid chamber 15 communicating with the common liquid chamber 14 is provided at the outermost end portion outside the pressurized liquid chamber 12 to improve the bubble discharge performance. ing. The bubble discharge dummy liquid chamber 15 will be described in detail later.

しかしながら、端部にZ狭窄部76を有する共通液室14では、共通液室に伝播した圧力変動の反射が端部において著しく大きくなり、これに伴い端部におけるクロストークが大きくなる。ここで、液滴吐出ヘッド1は、包囲壁部材72の材料として変形可能な熱可塑性エラストマー樹脂が用いているため、その壁全体が液滴吐出時に加圧液室12から伝播した圧力振動を吸収する共通液室14のダンパ膜としての役割を有している。   However, in the common liquid chamber 14 having the Z constricted portion 76 at the end, reflection of the pressure fluctuation propagated to the common liquid chamber is remarkably increased at the end, and accordingly, crosstalk at the end is increased. Here, since the droplet discharge head 1 uses a deformable thermoplastic elastomer resin as the material of the surrounding wall member 72, the entire wall absorbs pressure vibration propagated from the pressurized liquid chamber 12 during droplet discharge. The common liquid chamber 14 serves as a damper film.

図13は、端部にZ狭窄部を設けた共通液室を備えた液滴吐出ヘッドにおける吐出状態の不具合の一例の説明図であり、ノズル列中央部から吐出されたインク滴とノズル列端部から吐出されたインク滴の吐出状態を撮影したものである。この液滴吐出ヘッドでは、共通液室の端部に向かうに従い、クロストークの影響で吐出速度が徐々に遅くなるという現象が発生している。   FIG. 13 is an explanatory diagram of an example of a malfunction in the ejection state of a droplet ejection head provided with a common liquid chamber provided with a Z constriction portion at the end, and the ink droplets ejected from the center of the nozzle row and the end of the nozzle row This is a photograph of the ejection state of ink droplets ejected from the section. In this droplet discharge head, a phenomenon occurs in which the discharge speed is gradually decreased due to the influence of crosstalk toward the end of the common liquid chamber.

そこで、本実施形態の液滴吐出ヘッド1では、共通液室14の端部のZ狭窄部76に対応するよう、加圧液室12側の端部にダンパ機構を設けている。以下、実施例1〜4に基づき説明する。
<実施例1>
図9は、実施例1の液滴吐出ヘッド1の加圧液室12を振動板30側から見た模式図である。各加圧液室12は、振動板フィルタ60を介して、共通液室14の最下部を形成する保護基板40のインク流路59に連通している。加圧液室12よりも外側のノズル列方向の最端部には、第1のダミー液室としての気泡排出用ダミー液室15を備えている。気泡排出用ダミー液室15は、気泡排出用ノズル18に連通し、保護基板40のインク流路59との連通部に、振動板30に形成した大きな開口61を有している。気泡排出用ダミー液室15は、インク流路59との連通部を他の加圧液室12のように振動板30に形成した小さい複数の供給孔からなる振動板フィルタ60ではなく、大きな開口61とすることで、共通液室14から気泡を進入し易くしている。
Therefore, in the droplet discharge head 1 of the present embodiment, a damper mechanism is provided at the end portion on the pressurized liquid chamber 12 side so as to correspond to the Z constriction portion 76 at the end portion of the common liquid chamber 14. Hereinafter, description will be given based on Examples 1 to 4.
<Example 1>
FIG. 9 is a schematic view of the pressurized liquid chamber 12 of the droplet discharge head 1 according to the first embodiment when viewed from the diaphragm 30 side. Each pressurized liquid chamber 12 communicates with the ink flow path 59 of the protective substrate 40 that forms the lowermost portion of the common liquid chamber 14 via the diaphragm filter 60. A bubble discharge dummy liquid chamber 15 as a first dummy liquid chamber is provided at the outermost end in the nozzle row direction outside the pressurized liquid chamber 12. The bubble discharge dummy liquid chamber 15 communicates with the bubble discharge nozzle 18 and has a large opening 61 formed in the vibration plate 30 at a communication portion with the ink flow path 59 of the protective substrate 40. The bubble discharge dummy liquid chamber 15 is not a diaphragm filter 60 composed of a plurality of small supply holes formed in the diaphragm 30 like the other pressurizing liquid chambers 12, but a large opening. By setting it to 61, it becomes easy to enter bubbles from the common liquid chamber 14.

さらに、気泡排出用ダミー液室15には、他の加圧液室12のような島形状の流体抵抗部13を設けておらず、液室幅の寸胴形状にすることで、内部の流体抵抗値を小さくしてインクを流れ易くしている。このため、回復装置127の吸引手段(不図示)による気泡排出用ノズル18からの吸引時に、気泡排出用ダミー液室15内の流速を上げることができ、より気泡が排出しやすくなる。すなわち、気泡排出用ダミー液室15は、画像形成のためのインク滴吐出には用いないダミー液室であり、このような気泡排出用ダミー液室15を備えることで気泡排出性が向上する。   Further, the bubble discharge dummy liquid chamber 15 is not provided with the island-shaped fluid resistance portion 13 unlike the other pressurized liquid chambers 12, and the internal fluid resistance is obtained by making the cylinder width of the liquid chamber width. The value is made small so that ink can flow easily. For this reason, at the time of suction from the bubble discharge nozzle 18 by the suction means (not shown) of the recovery device 127, the flow velocity in the bubble discharge dummy liquid chamber 15 can be increased, and the bubbles are more easily discharged. That is, the bubble discharge dummy liquid chamber 15 is a dummy liquid chamber that is not used for ink droplet ejection for image formation. By providing such a bubble discharge dummy liquid chamber 15, the bubble discharge performance is improved.

また、ノズル列方向で加圧液室12よりも外側で、気泡排出用ダミー液室15よりも内側には、ダンパ機構を設けている。具体的には、気泡排出用ダミー液室15と加圧液室12との間の領域の、共通液室14の下部を構成するインク流路59に対応する部分の振動板30を、共通液室14内の圧力変動により変形するダンパ膜の機能を担う振動板ダンパ62として用いる。振動板ダンパ62に対応する液室基板20には振動板ダンパ62が変形するための凹状の空間(不図示)を形成する。なお、ダンパ膜として機能する振動板ダンパ62の厚みは、良好な変形能を得るために、その厚みを振動板30の他の領域よりも薄くすることが好ましい。   Further, a damper mechanism is provided outside the pressurized liquid chamber 12 and inside the bubble discharge dummy liquid chamber 15 in the nozzle row direction. Specifically, a portion of the diaphragm 30 corresponding to the ink flow path 59 constituting the lower portion of the common liquid chamber 14 in the region between the bubble discharge dummy liquid chamber 15 and the pressurized liquid chamber 12 is used as the common liquid. It is used as a diaphragm damper 62 that functions as a damper film that deforms due to pressure fluctuations in the chamber 14. A concave space (not shown) for deforming the diaphragm damper 62 is formed in the liquid chamber substrate 20 corresponding to the diaphragm damper 62. The thickness of the diaphragm damper 62 that functions as a damper film is preferably thinner than other regions of the diaphragm 30 in order to obtain good deformability.

この構成では、共通液室14のZ狭窄部76における圧力変動を、加圧液室12よりも外側の共通液室の加圧液室側の壁面を形成する振動板ダンパ62が、液室基板20に形成された凹状の空間(不図示)側に変形することで緩和される。このように、共通液室14の端部のZ狭窄部76に対応して、共通液室14の加圧液室側の壁面を用いてダンパ機構を設けることで、Z狭窄したことによる圧力干渉を大きく緩和できる。このため、端部におけるクロストークを良好に抑制することができ、良好な吐出性能が得られる。
本発明者らの実験によれば、上述の図13に示す、ノズル列方向端部に向かって滴速度が低下する現象が、ノズル列中央部におけるバラツキと同程度に抑えられた。
In this configuration, the diaphragm damper 62 that forms the wall surface of the common liquid chamber outside the pressurizing liquid chamber 12 on the side of the pressurizing liquid chamber is used for the pressure fluctuation in the Z constriction portion 76 of the common liquid chamber 14. It is relieved by deforming to the concave space (not shown) side formed in 20. In this way, by providing the damper mechanism using the wall surface of the common liquid chamber 14 on the pressurized liquid chamber side corresponding to the Z constriction portion 76 at the end of the common liquid chamber 14, pressure interference due to Z constriction. Can be greatly relaxed. For this reason, the crosstalk at the end portion can be satisfactorily suppressed, and good discharge performance can be obtained.
According to the experiments by the present inventors, the phenomenon that the droplet velocity decreases toward the end in the nozzle row direction shown in FIG. 13 is suppressed to the same extent as the variation in the center of the nozzle row.

<実施例2>
図10は、実施例2の液滴吐出ヘッドの加圧液室を振動板側から見た模式図である。実施例2は、ノズル列方向で加圧液室12よりも外側となる端部に、画像形成のためのインク滴吐出には用いないダミー液室を3つ形成する。これらのうち、最端部のダミー液室を気泡排出用ダミー液室15(第1のダミー液室)として用い、他の2つのダミー液室をダンパ用ダミー液室16(第2のダミー液室)として用いてダンパ機構を構成するものである。ノズル列方向の最端部となる気泡排出用ダミー液室15の構成は実施例1と同様であり、この気泡排出用ダミー液室15を介して気泡を排出しやすくなることで、気泡排出性が向上する。
<Example 2>
FIG. 10 is a schematic view of the pressurized liquid chamber of the droplet discharge head of Example 2 as viewed from the diaphragm side. In the second embodiment, three dummy liquid chambers that are not used for ejecting ink droplets for image formation are formed at the end portion outside the pressurized liquid chamber 12 in the nozzle row direction. Of these, the dummy liquid chamber at the end is used as a bubble discharge dummy liquid chamber 15 (first dummy liquid chamber), and the other two dummy liquid chambers are used as damper dummy liquid chambers 16 (second dummy liquid chambers). The damper mechanism is used as a chamber. The configuration of the bubble discharge dummy liquid chamber 15 which is the endmost part in the nozzle row direction is the same as that of the first embodiment, and it becomes easy to discharge the bubbles through the bubble discharge dummy liquid chamber 15 so that the bubbles can be discharged. Will improve.

ダンパ機構として用いるダンパ用ダミー液室16は、共通液室14の下部を構成するインク流路59との連通部を振動板30で閉鎖する。この閉鎖した部分の振動板30を、対応する共通液室14内の圧力変動により変形するダンパ膜の機能を担う振動板ダンパ62として用い、振動板ダンパ62に閉鎖されたダンパ用ダミー液室16内の空間を振動板ダンパ62が変形するための空間として用いる。すなわち、ダンパ用ダミー液室16は、内部にインクが供給されてインク滴が吐出される液室ではなく、ダンパ機能を有する第2のダミー液室である。なお、ダンパ膜として機能する振動板ダンパ62の厚みは、良好な変形能を得るために、その厚みを振動板30の他の領域よりも薄くすることが好ましい。   The damper dummy liquid chamber 16 used as the damper mechanism closes the communicating portion with the ink flow path 59 constituting the lower part of the common liquid chamber 14 with the diaphragm 30. The closed portion of the diaphragm 30 is used as a diaphragm damper 62 that functions as a damper film that deforms due to pressure fluctuations in the corresponding common liquid chamber 14, and the damper dummy liquid chamber 16 is closed by the diaphragm damper 62. The inner space is used as a space for the diaphragm damper 62 to deform. That is, the damper dummy liquid chamber 16 is not a liquid chamber in which ink is supplied and ink droplets are discharged, but is a second dummy liquid chamber having a damper function. The thickness of the diaphragm damper 62 that functions as a damper film is preferably thinner than other regions of the diaphragm 30 in order to obtain good deformability.

この構成では、共通液室14のZ狭窄部における圧力変動は、Z狭窄部76の下部に配置されたダンパ用ダミー液室16の振動板ダンパ62が、ダンパ用ダミー液室16内部の空間側に変形することで緩和される。このように、共通液室14の端部のZ狭窄部76に対応して、加圧液室12側にダンパ機構を設けることで、Z狭窄したことによる圧力干渉を大きく緩和でき、端部におけるクロストークが抑制される。本発明者らの実験によれば、上述の図14に示す、加圧液室列端部に向かって滴速度が低下する問題が、加圧液室列内のバラツキと同程度に抑えられた。   In this configuration, the pressure fluctuation in the Z constriction portion of the common liquid chamber 14 is caused by the vibration damper 62 of the damper dummy liquid chamber 16 disposed below the Z constriction portion 76 in the space side inside the damper dummy liquid chamber 16. It is relieved by deforming to. Thus, by providing a damper mechanism on the pressurized liquid chamber 12 side corresponding to the Z constriction 76 at the end of the common liquid chamber 14, pressure interference due to the Z constriction can be greatly relieved, and at the end. Crosstalk is suppressed. According to the experiments by the present inventors, the problem that the drop velocity decreases toward the end of the pressurized liquid chamber row shown in FIG. 14 is suppressed to the same extent as the variation in the pressurized liquid chamber row. .

また、ダンパ用ダミー液室16は、加圧液室12と同様の流体抵抗部13を形成することが好ましい。これにより、ダンパ用ダミー液室16の構造体としての剛性を確保すると共に、加圧液室12と同じ液室構成を繰り返すことで、端部の加圧液室12の吐出特性がバラツクことを抑えることができる。液室基板20の流路形成エッチング時には、パターン変化でエッチングムラが発生するので、上記構成のダンパ用ダミー液室16を形成することで、端部特有のエッチングムラを防止する効果が得られる。このため、ダンパ用ダミー液室16は、加圧液室12に近い構成を繰り返すことが好ましい。   Further, the damper dummy liquid chamber 16 preferably forms the fluid resistance portion 13 similar to the pressurized liquid chamber 12. This ensures the rigidity of the damper dummy liquid chamber 16 as a structure and repeats the same liquid chamber configuration as that of the pressurized liquid chamber 12, thereby varying the discharge characteristics of the pressurized liquid chamber 12 at the end. Can be suppressed. During the flow path formation etching of the liquid chamber substrate 20, etching unevenness occurs due to a pattern change. Therefore, by forming the damper dummy liquid chamber 16 having the above-described configuration, an effect of preventing the etching unevenness unique to the end can be obtained. For this reason, it is preferable that the dummy dummy liquid chamber 16 has a structure close to that of the pressurized liquid chamber 12.

なお、図10では、気泡排出用ダミー液室15を1つ、ダンパ用ダミー液室16を2つ設けた構成を図示しているが、各液室の数はこれに限ったものではない。気泡排出性を向上させるために、最端部は気泡排出用ダミー液室15を配置することが適しているが、それ以外では、ダンパ用ダミー液室16と気泡排出用ダミー液室を交互に設ける入れ子にしても良いし、数を増やしても良い。   10 shows a configuration in which one bubble discharge dummy liquid chamber 15 and two damper dummy liquid chambers 16 are provided, the number of liquid chambers is not limited to this. In order to improve the bubble discharge performance, it is suitable to arrange the bubble discharge dummy liquid chamber 15 at the extreme end, but otherwise, the damper dummy liquid chamber 16 and the bubble discharge dummy liquid chamber are alternately arranged. Nesting may be provided, or the number may be increased.

<実施例3>
図11は、実施例3の液滴吐出ヘッドの加圧液室を振動板側から見た模式図である。実施例3では、実施例2の構成で、2つのダンパ用ダミー液室16のインク流路59と対向する部分の流路隔壁を取り除き、連結部を振動板30で閉鎖して振動板ダンパ62を形成したものである。これにより、振動板ダンパ62とそれに対応する空間の面積が広がり、ダンパ機構のコンプライアンスを大きく取ることができ、共通液室のZ狭窄部における圧力変動がより良好に緩和される。また、インク流路59と対向する部分以外の流路隔壁を残すことで、ダンパ用ダミー液室16の構造体としての剛性を確保すると共に、端部の加圧液室12の吐出特性がバラツクことを抑えることができる。この構成は、液室基板20のマスクパターンを変更するだけで、プロセス変更はないため、容易に実現することができる。
<Example 3>
FIG. 11 is a schematic view of the pressurized liquid chamber of the droplet discharge head of Example 3 as viewed from the diaphragm side. In the third embodiment, in the configuration of the second embodiment, the flow path partition wall of the two damper dummy liquid chambers 16 facing the ink flow path 59 is removed, the connecting portion is closed by the vibration plate 30, and the vibration plate damper 62. Is formed. As a result, the area of the diaphragm damper 62 and the space corresponding thereto is increased, and the compliance of the damper mechanism can be increased, and the pressure fluctuation in the Z constriction portion of the common liquid chamber is more effectively mitigated. Further, by leaving the flow path partition wall other than the part facing the ink flow path 59, the rigidity of the damper dummy liquid chamber 16 is ensured, and the discharge characteristics of the pressurized liquid chamber 12 at the end part vary. That can be suppressed. This configuration can be easily realized because only the mask pattern of the liquid chamber substrate 20 is changed and there is no process change.

なお、図11では、2つのダンパ用ダミー液室16を連結させて、振動板ダンパ62の面積を広げているが、連結させるダンパ用ダミー液室16の数は増やしても良い。また、上記実施例2と同様に、ダンパ用ダミー液室16と気泡排出用ダミー液室15を入れ子にしても良いし、数を増やしても良い。   In FIG. 11, two damper dummy liquid chambers 16 are connected to increase the area of the diaphragm damper 62. However, the number of damper dummy liquid chambers 16 to be connected may be increased. Similarly to the second embodiment, the damper dummy liquid chamber 16 and the bubble discharge dummy liquid chamber 15 may be nested or the number thereof may be increased.

<実施例4>
図12は、実施例4の液滴吐出ヘッドの加圧液室を振動板側から見た模式図である。実施例4では、ノズル列方向で,加圧液室よりも外側となる端部に、5つの画像形成に関与しないダミー液室を形成している。加圧液室と隣接するダミー液室17は、振動板フィルタ60を形成せずに、振動板30に大きな開口61を形成している以外は、加圧液室12と同じ流路形状を有している。その端部側に隣接する2つ液室は、上記実施例3と同様の、インク流路59と対向する部分の流路隔壁を取り除いて連結した部分を振動板30で閉鎖して振動板ダンパ62としたダンパ用ダミー液室16である。ノズル列方向の最端部の2つの液室は、気泡排出用ダミー液室15で、インク流路と対向する部分の流路隔壁を取り除いて連結して、大きな開口61を形成したものである。
<Example 4>
FIG. 12 is a schematic view of the pressurized liquid chamber of the droplet discharge head of Example 4 as viewed from the diaphragm side. In the fourth embodiment, five dummy liquid chambers that are not involved in the image formation are formed at the end portion outside the pressurizing liquid chamber in the nozzle row direction. The dummy liquid chamber 17 adjacent to the pressurized liquid chamber has the same flow path shape as the pressurized liquid chamber 12 except that the diaphragm filter 60 is not formed and a large opening 61 is formed in the diaphragm 30. doing. The two liquid chambers adjacent to the end portions are the same as in the above-described third embodiment, except that the portion connected to the ink flow channel 59 by removing the flow channel partition wall is closed by the vibration plate 30 and the vibration plate damper is closed. This is a dummy dummy liquid chamber 16. The two liquid chambers at the extreme ends in the nozzle row direction are bubble discharge dummy liquid chambers 15, which are connected by removing the flow channel partition wall facing the ink flow channel to form a large opening 61. .

ここで、加圧液室12と隣接するダミー液室17には加圧液室12と同様の流体抵抗部13を形成し、加圧液室12と同じ流路パターンにしている。これにより、液室基板20の流路形成エッチング時のパターン変化によるエッチングムラを抑制して、加圧液室12端部の吐出特性のバラツキを抑えることができる。この加圧液室12と隣接するダミー液室17は、気泡排出用ダミー液室15に比べると、内部の流体抵抗は大きいが、加圧液室12と比べて気泡が進入しやすいため気泡排出性を向上させることができる。   Here, in the dummy liquid chamber 17 adjacent to the pressurized liquid chamber 12, a fluid resistance portion 13 similar to that of the pressurized liquid chamber 12 is formed, and the same flow path pattern as that of the pressurized liquid chamber 12 is formed. Thereby, the etching nonuniformity by the pattern change at the time of the flow path formation etching of the liquid chamber board | substrate 20 can be suppressed, and the dispersion | variation in the discharge characteristic of the pressurization liquid chamber 12 edge part can be suppressed. The dummy liquid chamber 17 adjacent to the pressurized liquid chamber 12 has a larger internal fluid resistance than the bubble discharging dummy liquid chamber 15, but bubbles are more likely to enter than the pressurized liquid chamber 12, so that the bubbles are discharged. Can be improved.

また、ノズル列方向の最端部となる二つの気泡排出用ダミー液室15を上述のように連結して、大きな開口61を形成することで、気泡aが気泡排出用ダミー液室15により進入しやすくなり、気泡排出性が向上する。これらは、液室形成のマスクパターンを変更するだけで、プロセス変更はないため、容易に実現することができる。   Further, the two bubble discharge dummy liquid chambers 15 which are the extreme ends in the nozzle row direction are connected as described above to form a large opening 61, so that the bubbles a enter the bubble discharge dummy liquid chamber 15. It becomes easy to do and bubble discharge nature improves. These can be easily realized because only the mask pattern for forming the liquid chamber is changed and the process is not changed.

以上、本実施形態では、ノズル列方向の中央部の連通管81である供給口から共通液室14内にインクを供給して、ノズル列方向の両端部に向かって共通液室14内をインクが流れる、いわゆる、中央供給のT字型の共通液室14を用いて、本発明を説明した。しかし、このような形状の共通液室に限らず、ノズル列方向の一端部の供給口からインクを供給し、ノズル列方向の他端部に向かって共通液室内をインクが流れる、いわゆる、端部供給のL字型の共通液室でも良い。この場合は、共通液室内に流れるインクの流れ方向下流側となる、供給口とは反対側の端部に向かって、共通液室が加圧液室側に狭窄する形状であり、狭窄部に対応する加圧液室側の端部にダンパ機構や、気泡排出用ダミー液室を設ければよい。   As described above, in the present embodiment, ink is supplied into the common liquid chamber 14 from the supply port that is the communication pipe 81 in the center in the nozzle row direction, and the ink in the common liquid chamber 14 is directed toward both ends in the nozzle row direction. The present invention has been described using a so-called centrally-supplied T-shaped common liquid chamber 14 through which the water flows. However, it is not limited to such a common liquid chamber, but ink is supplied from the supply port at one end in the nozzle row direction, and the ink flows in the common liquid chamber toward the other end in the nozzle row direction. An L-shaped common liquid chamber may be used. In this case, the common liquid chamber is narrowed to the pressurized liquid chamber side toward the end opposite to the supply port, which is on the downstream side in the flow direction of the ink flowing into the common liquid chamber. A damper mechanism or a bubble discharge dummy liquid chamber may be provided at the end of the corresponding pressurized liquid chamber.

また、本実施形態では、端部が加圧液室側に狭窄した形状の包囲壁部材72を有する共通液室構成部材70を、インク流路59が形成された保護基板40の上部に接合することで端部にZ狭窄部を有する共通液室を形成している。しかしながら、これに限らず、共通液室を、配列方向の端部に行くに伴い、配列方向に直交する断面積が小さくなるよう加圧液室とは反対側の内壁面を加圧液室側に接近させるように形成すれば、共通液室基板を用いた構成でも構わない。具体的には、端部に向かって加圧液室側に内壁面が接近するような段差を形成する複数の共通液室形成基板を、保護基板40上に積層して共通液室を形成することも可能である。このように共通液室基板を積層して上記狭窄形状を形成した構成においても、狭窄部に対応する加圧液室側の端部にダンパ機構を備えることで、同様の効果が得られる。しかし、この構成に比べて、本実施形態の構成のほうが、Z狭窄部を有する共通液室を形成するには、構造的、コスト的に優れている。   In the present embodiment, the common liquid chamber constituting member 70 having the surrounding wall member 72 whose end portion is constricted to the pressurized liquid chamber side is joined to the upper portion of the protective substrate 40 in which the ink flow path 59 is formed. Thus, a common liquid chamber having a Z constriction at the end is formed. However, the present invention is not limited to this, and as the common liquid chamber is moved to the end in the arrangement direction, the inner wall surface on the side opposite to the pressurization liquid chamber is arranged on the pressure liquid chamber side so that the cross-sectional area perpendicular to the arrangement direction becomes smaller. As long as they are formed so as to be close to each other, a configuration using a common liquid chamber substrate may be used. Specifically, a common liquid chamber is formed by stacking a plurality of common liquid chamber forming substrates on the protective substrate 40 that form a step so that the inner wall surface approaches the pressurized liquid chamber side toward the end portion. It is also possible. Even in the configuration in which the common liquid chamber substrates are stacked to form the narrowed shape as described above, the same effect can be obtained by providing the damper mechanism at the end of the pressurized liquid chamber corresponding to the narrowed portion. However, compared to this configuration, the configuration of the present embodiment is superior in terms of structure and cost to form a common liquid chamber having a Z constriction.

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
複数のノズル11に連通する複数の加圧液室12と、加圧液室12より重力方向上方で加圧液室の配列方向(ノズル列方向)に延在するように設けられ、加圧液室に連通してインクなどの液体を供給する共通液室14と、ノズル11から液滴を吐出するよう加圧液室12に圧力変動を発生させる圧力発生手段とを備えた液滴吐出ヘッド1である。この液滴吐出ヘッド1において、共通液室14は、共通液室内に流れる液体の流れ方向下流側となる上記配列方向の端部に行くに伴い配列方向に直交する断面積が小さくなるよう加圧液室12とは反対側の内壁面を加圧液室側に接近させるように形成し、配列方向で加圧液室12よりも外側に延在させた共通液室14部分の加圧液室側の壁面を変形可能に構成する。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
A plurality of pressurizing liquid chambers 12 communicating with the plurality of nozzles 11 and provided so as to extend in the direction of gravity above the pressurizing liquid chamber 12 in the direction of arrangement of the pressurizing liquid chambers (nozzle row direction). A liquid droplet ejection head 1 having a common liquid chamber 14 that communicates with the chamber and supplies a liquid such as ink, and a pressure generation unit that generates pressure fluctuations in the pressurized liquid chamber 12 so as to eject liquid droplets from the nozzle 11. It is. In this droplet discharge head 1, the common liquid chamber 14 is pressurized so that the cross-sectional area perpendicular to the arrangement direction becomes smaller as it goes to the end in the arrangement direction, which is the downstream side in the flow direction of the liquid flowing in the common liquid chamber. The pressurized liquid chamber of the common liquid chamber 14 part formed so that the inner wall surface on the opposite side to the liquid chamber 12 is made closer to the pressurized liquid chamber side and extended outward from the pressurized liquid chamber 12 in the arrangement direction. The side wall surface is configured to be deformable.

(態様A)においては、共通液室を配列方向の端部に行くに伴い配列方向に直交する断面積が小さくなるよう加圧液室とは反対側の内壁面を加圧液室側に接近させることで、共通液室の端部に押し出された気泡が下方の加圧液室へ流れ易くなり、気泡排出性が向上する。また、配列方向で加圧液室より外側に延在させた共通液室部分の加圧液室側の壁面を変形可能に構成することで、共通液室は配列方向の端部において圧力変動を緩和するダンパ機構を加圧液室側に有するようになる。この端部の加圧液室側のダンパ機構により、上記共通液室の端部形状に起因する圧力変動を緩和することができる。このため、端部におけるクロストークを良好に抑制することができ、良好な吐出性能が得られる。   In (Aspect A), the inner wall surface on the side opposite to the pressurized liquid chamber approaches the pressurized liquid chamber side so that the cross-sectional area perpendicular to the arranged direction decreases as the common liquid chamber goes to the end in the arranged direction. By doing so, the bubbles pushed out to the end portion of the common liquid chamber can easily flow to the lower pressurized liquid chamber, and the bubble discharge performance is improved. In addition, the common liquid chamber is configured such that the wall surface on the pressurized liquid chamber side of the common liquid chamber portion extended outward from the pressurized liquid chamber in the arrangement direction can be deformed, so that the common liquid chamber has a pressure fluctuation at the end in the arrangement direction. A damper mechanism for relaxing is provided on the pressurized liquid chamber side. By the damper mechanism on the pressurized liquid chamber side at the end, pressure fluctuation due to the end shape of the common liquid chamber can be reduced. For this reason, the crosstalk at the end portion can be satisfactorily suppressed, and good discharge performance can be obtained.

(態様B)
(態様A)において、加圧液室12の共通液室14側の壁面を形成する振動板30を備え、振動板の配列方向で加圧液室よりも外側の領域を用いて、上記共通液室部分の加圧液室側の変形可能な壁面である振動板ダンパ62などを形成する。これによれば、上記実施例1について説明したように、加圧液室を形成する振動板を利用して、ダンパ機構の変形可能な壁面を形成する。この構成では、新たにダンパ機構を形成する部材を用いることなく、従来の製造工程を用いて、容易に、共通液室の加圧液室側の端部にダンパ機構を形成できる。
(Aspect B)
(Aspect A) includes the diaphragm 30 that forms the wall surface of the pressurized liquid chamber 12 on the common liquid chamber 14 side, and uses the region outside the pressurized liquid chamber in the arrangement direction of the diaphragm to A diaphragm damper 62, which is a deformable wall on the pressurized liquid chamber side of the chamber portion, is formed. According to this, as described in the first embodiment, the deformable wall surface of the damper mechanism is formed using the diaphragm that forms the pressurized liquid chamber. In this configuration, the damper mechanism can be easily formed at the end of the common liquid chamber on the pressurized liquid chamber side using a conventional manufacturing process without using a member that newly forms the damper mechanism.

(態様C)
(態様A)または(態様B)において、上記配列方向で加圧液室より外側の最端部に、気泡排出用ノズル18に連通し、且つ、加圧液室12に比べて大きな開口61を介して共通液室14と連通する気泡排出用ダミー液室15などの第1のダミー液室を設ける。これによれば、共通液室内の液体の流れにより共通液室の最端部に押し出された気泡が、他の加圧液室よりも大きな開口を有する第1のダミー液室に容易に進入して、第1のダミー液室のノズルより排出される。このように、第1のダミー液室を介して気泡を排出させることで、気泡排出性が向上する。
(Aspect C)
In (Aspect A) or (Aspect B), an opening 61 that communicates with the bubble discharge nozzle 18 at the outermost end outside the pressurizing liquid chamber in the arrangement direction and that is larger than the pressurizing liquid chamber 12 is provided. A first dummy liquid chamber such as a bubble discharge dummy liquid chamber 15 communicating with the common liquid chamber 14 is provided. According to this, the bubble pushed out to the endmost part of the common liquid chamber by the flow of the liquid in the common liquid chamber easily enters the first dummy liquid chamber having a larger opening than the other pressurized liquid chambers. And discharged from the nozzle of the first dummy liquid chamber. In this manner, the bubble discharge performance is improved by discharging the bubbles through the first dummy liquid chamber.

(態様D)
(態様B)または(態様C)において、配列方向で加圧液室12よりも外側に、共通液室との連通部を振動板30で閉鎖したダンパ用ダミー液室16などの第2のダミー液室を設け、振動板ダンパ62など連通部を閉鎖した部分の振動板を用いて、上記共通液室の加圧液室側の変形可能な壁面を形成する。これによれば、上記実施例2について説明したように、第2のダミー液室の共通液室との連通部を振動板で閉鎖した部分で、ダンパ機構の変形可能な壁面を形成し、第2のダミー液室の内部の空間を壁面が変形するための空間として用いることができる。この構成では、新たにダンパ機構を形成する部材を用いることなく、従来の製造工程を用いて容易に共通液室の加圧液室側の端部にダンパ機構を形成できる。
(Aspect D)
In (Aspect B) or (Aspect C), a second dummy such as a dummy dummy liquid chamber 16 for a damper having a diaphragm 30 closing a communication portion with the common liquid chamber outside the pressurized liquid chamber 12 in the arrangement direction. A liquid chamber is provided, and a deformable wall on the pressurized liquid chamber side of the common liquid chamber is formed by using a portion of the diaphragm, such as the diaphragm damper 62, whose communication portion is closed. According to this, as described in the second embodiment, the deformable wall surface of the damper mechanism is formed at the portion where the communication portion of the second dummy liquid chamber with the common liquid chamber is closed by the diaphragm. The space inside the second dummy liquid chamber can be used as a space for deforming the wall surface. In this configuration, the damper mechanism can be easily formed at the end of the common liquid chamber on the pressurized liquid chamber side using a conventional manufacturing process without using a member that newly forms the damper mechanism.

(態様E)
(態様D)において、ダンパ用ダミー液室16などの第2のダミー液室を複数設け、複数の第2のダミー液室の共通液室との連通部を連結して振動板で閉鎖する。これによれば、上記実施例3について説明したように、複数の第2のダミー液室の共通液室との連通部を連結してダンパ機構の面積を大きくすることができ、より効果的に端部の圧力変動を緩和することができる。また、第2のダミー液室の共通液室との連結部以外の流路隔壁を残すことで、第2のダミー液室の構造体としての剛性を確保することができる。
(Aspect E)
In (Aspect D), a plurality of second dummy liquid chambers such as the damper dummy liquid chamber 16 are provided, and the communicating portions of the plurality of second dummy liquid chambers with the common liquid chamber are connected and closed with a diaphragm. According to this, as described in the third embodiment, the area of the damper mechanism can be increased by connecting the communication portions of the plurality of second dummy liquid chambers with the common liquid chamber, and more effectively. The pressure fluctuation at the end can be reduced. Moreover, the rigidity as a structure of a 2nd dummy liquid chamber is securable by leaving flow-path partition walls other than a connection part with the common liquid chamber of a 2nd dummy liquid chamber.

(態様F)
(態様B)乃至(態様E)の何れかにおいて、気泡排出用ダミー液室15などの第1のダミー液室は、加圧液室12に比べて共通液室との連通部からノズルまでの流体抵抗が小さくなるように形成する。これによれば、第1のダミー液室内で液体の流速を上げることができ、第1のダミー液室を介してより気泡が排出しやすくなることで気泡排出性が向上する。
(Aspect F)
In any one of (Aspect B) to (Aspect E), the first dummy liquid chamber such as the bubble discharge dummy liquid chamber 15 is connected to the nozzle from the communicating portion with the common liquid chamber as compared with the pressurized liquid chamber 12. It forms so that fluid resistance may become small. According to this, the flow velocity of the liquid can be increased in the first dummy liquid chamber, and the bubbles can be easily discharged through the first dummy liquid chamber, thereby improving the bubble discharge performance.

(態様G)
(態様D)または(態様E)において、加圧液室に隣接する位置の第1のダミー液室または第2のダミー液室の内部の流路形状が加圧液室12の内部の流路形状と同じである。これによれば、上記実施例2または4について説明したように、加圧液室列に隣接して、加圧液室と同じ流路形状を有するダミー液室を設けることで、加圧液室列端部の加工精度を向上させて、加圧液室列内の吐出バラツキを低減することができる。
(Aspect G)
In (Aspect D) or (Aspect E), the flow path shape inside the first dummy liquid chamber or the second dummy liquid chamber adjacent to the pressurization liquid chamber is the flow path inside the pressurization liquid chamber 12. The shape is the same. According to this, as described in the second or fourth embodiment, the pressure liquid chamber is provided by providing the dummy liquid chamber having the same flow channel shape as the pressure liquid chamber adjacent to the pressure liquid chamber row. It is possible to improve the processing accuracy of the row end and reduce the discharge variation in the pressurized liquid chamber row.

(態様H)
(態様A)乃至(態様G)の何れかの液滴吐出ヘッドと、液滴吐出ヘッドのノズルから内部の液体を吸引する吸引手段とを備えたことインクジェット記録装置などの画像形成装置である。これによれば、良好な吐出性能が得られ、高品位の画像を得ることができる。
(Aspect H)
An image forming apparatus such as an ink jet recording apparatus comprising the droplet discharge head according to any one of (Aspect A) to (Aspect G) and a suction unit that sucks an internal liquid from a nozzle of the droplet discharge head. According to this, good discharge performance can be obtained, and a high-quality image can be obtained.

1 液滴吐出ヘッド
10 ノズル基板
11 ノズル
12 加圧液室
13 流体抵抗
14 共通液室
15 気泡排出用ダミー液室(第1のダミー液室)
16 ダンパ用ダミー液室(第2のダミー液室)
17 加圧液室と隣接するダミー液室
18 気泡排出用ノズル
20 液室基板
30 振動板
40 保護基板
50 圧電素子
51 下部電極
52 圧電体
53 上部電極
54 配線部材
55 層間絶縁膜
56 パッシベーション膜
57 下部電極パッド部
58 上部電極パッド部
59 インク流路(共通液室下部)
60 振動板フィルタ
61 開口
62 振動板ダンパ
70 共通液室構成部材(共通液室上部)
71 金属板
72 包囲壁部材
73 スリット状開口
74 隆起状骨部
76 Z狭窄部
80 ハウジング部材
81 連通管
85 成形体
100 インクジェット記録装置
101 キャリッジ
102 インクカートリッジ
103 印字機構部
104 給紙機構部
127 回復装置
201 シリコン基板
202 シリコン酸化膜
203、205 白金(Pt)層
204 圧電体層
206 絶縁体層
211 引き出し電極層
212 シリコン窒化膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Droplet discharge head 10 Nozzle board | substrate 11 Nozzle 12 Pressurization liquid chamber 13 Fluid resistance 14 Common liquid chamber 15 Bubble discharge dummy liquid chamber (1st dummy liquid chamber)
16 Dummy liquid chamber for damper (second dummy liquid chamber)
17 Dummy liquid chamber 18 adjacent to pressurized liquid chamber 18 Bubble discharge nozzle 20 Liquid chamber substrate 30 Vibration plate 40 Protective substrate 50 Piezoelectric element 51 Lower electrode 52 Piezoelectric body 53 Upper electrode 54 Wiring member 55 Interlayer insulating film 56 Passivation film 57 Lower portion Electrode pad part 58 Upper electrode pad part 59 Ink flow path (common liquid chamber lower part)
60 Diaphragm filter 61 Opening 62 Diaphragm damper 70 Common liquid chamber component (upper common liquid chamber)
71 Metal plate 72 Surrounding wall member 73 Slit-shaped opening 74 Raised bone portion 76 Z constricted portion 80 Housing member 81 Communication tube 85 Molded body 100 Inkjet recording device 101 Carriage 102 Ink cartridge 103 Printing mechanism portion 104 Paper feed mechanism portion 127 Recovery device 201 Silicon substrate 202 Silicon oxide film 203, 205 Platinum (Pt) layer 204 Piezoelectric layer 206 Insulator layer 211 Lead electrode layer 212 Silicon nitride film

特開2013−169683号公報JP2013-169683A 特開2011−056729号公報JP 2011-056729 A

Claims (8)

複数のノズルに連通する複数の加圧液室と、該加圧液室より重力方向上方で該加圧液室の配列方向に延在するように設けられ、該加圧液室に連通して液体を供給する共通液室と、該ノズルから液滴を吐出するよう該加圧液室に圧力変動を発生させる圧力発生手段とを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、
上記共通液室は、該共通液室内に流れる液体の流れ方向下流側となる上記配列方向の端部に行くに伴い該配列方向に直交する断面積が小さくなるよう該加圧液室とは反対側の内壁面を加圧液室側に接近させるように形成し、該配列方向で該加圧液室よりも外側に延在させた該共通液室部分の該加圧液室側の壁面を変形可能に構成したことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
A plurality of pressurizing fluid chambers communicating with the plurality of nozzles, and provided so as to extend in the direction of gravity above the pressurizing fluid chamber in the direction of gravity, and communicate with the pressurizing fluid chambers. In a droplet discharge head comprising a common liquid chamber for supplying a liquid and a pressure generating means for generating a pressure fluctuation in the pressurized liquid chamber so as to discharge a droplet from the nozzle,
The common liquid chamber is opposite to the pressurized liquid chamber so that the cross-sectional area perpendicular to the arrangement direction decreases as it goes to the end in the arrangement direction, which is downstream in the flow direction of the liquid flowing in the common liquid chamber. The inner wall surface on the side is formed so as to approach the pressurized liquid chamber side, and the wall surface on the pressurized liquid chamber side of the common liquid chamber portion extended outside the pressurized liquid chamber in the arrangement direction A droplet discharge head configured to be deformable.
請求項1の液滴吐出ヘッドにおいて、上記加圧液室の共通液室側の壁面を形成する振動板を備え、該振動板の上記配列方向で該加圧液室よりも外側の領域を用いて、上記共通液室部分の該加圧液室側の変形可能な壁面を形成したことを特徴とする液滴吐出ヘッド。   2. The liquid droplet ejection head according to claim 1, further comprising a diaphragm that forms a wall surface on the common liquid chamber side of the pressurizing liquid chamber, and using a region outside the pressurizing liquid chamber in the arrangement direction of the diaphragm. And a deformable wall surface of the common liquid chamber portion on the pressurized liquid chamber side. 請求項1または2の液滴吐出ヘッドにおいて、上記配列方向で上記加圧液室よりも外側の最端部に、気泡排出用ノズルに連通し、且つ、該加圧液室と比べて大きな開口を介して上記共通液室と連通する第1のダミー液室を設けたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。   3. The droplet discharge head according to claim 1, wherein the bubble discharge nozzle communicates with an outermost end outside the pressurizing liquid chamber in the arrangement direction and has a larger opening than the pressurizing liquid chamber. And a first dummy liquid chamber communicating with the common liquid chamber via the liquid droplet ejection head. 請求項2または3の液滴吐出ヘッドにおいて、上記配列方向で上記加圧液室よりも外側に、上記共通液室との連通部を上記振動板で閉鎖した第2のダミー液室を設け、該連通部を閉鎖した部分の振動板を用いて、上記共通液室部分の加圧液室側の変形可能な壁面を形成したことを特徴とする液滴吐出ヘッド。   The liquid droplet ejection head according to claim 2 or 3, wherein a second dummy liquid chamber is provided outside the pressurizing liquid chamber in the arrangement direction and the communication portion with the common liquid chamber is closed by the diaphragm. A droplet discharge head, wherein a deformable wall on the pressurized liquid chamber side of the common liquid chamber portion is formed by using a diaphragm in a portion where the communication portion is closed. 請求項4の液滴吐出ヘッドにおいて、上記第2のダミー液室を複数設け、該複数の第2のダミー液室の上記共通液室との連通部を連結して上記振動板で閉鎖したことを特徴とする液滴吐出ヘッド。 5. The liquid droplet ejection head according to claim 4, wherein a plurality of the second dummy liquid chambers are provided, the communicating portions of the plurality of second dummy liquid chambers with the common liquid chamber are connected, and the diaphragm is closed. A droplet discharge head characterized by the above. 請求項2乃至5の何れかの液滴吐出ヘッドにおいて、上記第1のダミー液室は、上記加圧液室に比べて上記共通液室との連通部からノズルまでの流体抵抗が小さくなるように形成したことを特徴とする液滴吐出ヘッド。   6. The liquid droplet ejection head according to claim 2, wherein the first dummy liquid chamber has a smaller fluid resistance from the communicating portion with the common liquid chamber to the nozzle than the pressurized liquid chamber. A droplet discharge head characterized by being formed in the above. 請求項4または5の液滴吐出ヘッドにおいて、上記加圧液室に隣接する位置の上記第1のダミー液室または上記第2のダミー液室の内部の流路形状が該加圧液室の内部の流路形状と同じであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。   6. The liquid droplet ejection head according to claim 4, wherein a flow path shape inside the first dummy liquid chamber or the second dummy liquid chamber adjacent to the pressurizing liquid chamber is the pressure liquid chamber. A droplet discharge head having the same shape as an internal flow path. 請求項1乃至7の何れかの液滴吐出ヘッドと、該液滴吐出ヘッドのノズルから内部の液体を吸引する吸引手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising: the droplet discharge head according to claim 1; and a suction unit that sucks an internal liquid from a nozzle of the droplet discharge head.
JP2013249606A 2013-12-02 2013-12-02 Droplet discharge head and image forming apparatus Active JP6319645B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013249606A JP6319645B2 (en) 2013-12-02 2013-12-02 Droplet discharge head and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013249606A JP6319645B2 (en) 2013-12-02 2013-12-02 Droplet discharge head and image forming apparatus

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2015104911A true JP2015104911A (en) 2015-06-08
JP2015104911A5 JP2015104911A5 (en) 2017-01-19
JP6319645B2 JP6319645B2 (en) 2018-05-09

Family

ID=53435330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013249606A Active JP6319645B2 (en) 2013-12-02 2013-12-02 Droplet discharge head and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6319645B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10173422B2 (en) 2017-02-16 2019-01-08 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
JP2019014183A (en) * 2017-07-10 2019-01-31 セイコーエプソン株式会社 Piezoelectric device, liquid jet head and liquid jet device
JP2020011405A (en) * 2018-07-13 2020-01-23 株式会社リコー Liquid ejection head, liquid ejection unit, and device for ejecting liquid
JP2020116899A (en) * 2019-01-28 2020-08-06 株式会社リコー Liquid discharge head, liquid discharge unit and device for discharging liquid
US10759175B2 (en) 2018-03-02 2020-09-01 Ricoh Company, Ltd. Liquid discharge head, head module, liquid discharge device, and liquid discharge apparatus
US10773523B2 (en) 2018-03-19 2020-09-15 Seiko Epson Corporation Liquid discharge head, liquid discharge apparatus, and piezoelectric device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001353871A (en) * 2000-04-12 2001-12-25 Seiko Epson Corp Ink jet recording head
JP2013063532A (en) * 2011-09-15 2013-04-11 Ricoh Co Ltd Droplet ejection head and droplet ejection device
JP2013144431A (en) * 2011-12-13 2013-07-25 Ricoh Co Ltd Liquid discharge head and image forming apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001353871A (en) * 2000-04-12 2001-12-25 Seiko Epson Corp Ink jet recording head
JP2013063532A (en) * 2011-09-15 2013-04-11 Ricoh Co Ltd Droplet ejection head and droplet ejection device
JP2013144431A (en) * 2011-12-13 2013-07-25 Ricoh Co Ltd Liquid discharge head and image forming apparatus

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10173422B2 (en) 2017-02-16 2019-01-08 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
JP2019014183A (en) * 2017-07-10 2019-01-31 セイコーエプソン株式会社 Piezoelectric device, liquid jet head and liquid jet device
US10759175B2 (en) 2018-03-02 2020-09-01 Ricoh Company, Ltd. Liquid discharge head, head module, liquid discharge device, and liquid discharge apparatus
US10773523B2 (en) 2018-03-19 2020-09-15 Seiko Epson Corporation Liquid discharge head, liquid discharge apparatus, and piezoelectric device
JP2020011405A (en) * 2018-07-13 2020-01-23 株式会社リコー Liquid ejection head, liquid ejection unit, and device for ejecting liquid
JP2020116899A (en) * 2019-01-28 2020-08-06 株式会社リコー Liquid discharge head, liquid discharge unit and device for discharging liquid
JP7183822B2 (en) 2019-01-28 2022-12-06 株式会社リコー liquid ejection head, liquid ejection unit, device for ejecting liquid

Also Published As

Publication number Publication date
JP6319645B2 (en) 2018-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6319645B2 (en) Droplet discharge head and image forming apparatus
US10759175B2 (en) Liquid discharge head, head module, liquid discharge device, and liquid discharge apparatus
JP5618208B2 (en) Droplet discharge head, liquid cartridge, and image forming apparatus
JP2012131180A (en) Droplet discharge head and droplet discharge device
JP2012061704A (en) Liquid droplet ejection head, head cartridge, image forming apparatus, and micro pump
JP2016016522A (en) Droplet discharge head and image forming device
JP6213815B2 (en) Droplet discharge head and image forming apparatus
JP2013000992A (en) Droplet discharge head, and image forming device
JP2012051236A (en) Droplet ejecting head
JP5929264B2 (en) Droplet discharge head, ink cartridge, and image forming apparatus
JP2012061689A (en) Liquid droplet ejection head, method for manufacturing liquid droplet ejection head, liquid cartridge and image forming apparatus
JP2011018836A (en) Method of manufacturing piezoelectric actuator, and piezoelectric actuator manufactured by the method
JP2014128951A (en) Liquid droplet discharge device and image formation apparatus
JP2012121199A (en) Liquid droplet delivering head, ink cartridge and image forming apparatus
JP6260853B2 (en) Droplet discharge head and image forming apparatus
JP6218012B2 (en) Droplet discharge head and image forming apparatus
JP2014058126A (en) Droplet discharge head and image formation device
JP5728934B2 (en) Head recovery device and image forming apparatus
JP4455783B2 (en) Inkjet head and inkjet recording apparatus
JP6238132B2 (en) Droplet discharge head and image forming apparatus
JP4307938B2 (en) Electrostatic actuator, droplet discharge head, liquid cartridge, and image forming apparatus
JP2012139981A (en) Liquid droplet ejection head, liquid droplet ejection apparatus, and printing apparatus
JP2022032211A (en) Liquid discharge head, head module, liquid cartridge, liquid discharge unit and liquid discharge device
JP6164516B2 (en) Droplet discharge head, droplet discharge apparatus, and image forming apparatus
JP2015147335A (en) Droplet discharge head and image formation device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161122

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161201

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170726

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170901

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171031

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180309

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180322

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6319645

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151