JP2016036984A - Liquid discharge head and image forming device - Google Patents

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充 新行内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow image quality to be improved by reducing variation in droplet discharge property in a nozzle arraying direction by a simple structure.SOLUTION: A liquid discharge head comprises a plurality of nozzles 4 that discharge liquid droplets, a plurality of individual flow paths 5 communicated with the plurality of nozzles 4 respectively and a common liquid chamber 10 that supplies liquid to the plurality of individual flow paths 5. Between the common liquid chamber 10 and the individual flow paths 5 are provided filter portions 9 for each individual flow path 5. The common liquid chamber 10 has, at an end part in a nozzle arraying direction, a narrowing portion 10Z in which a distance between the filter portion 9 and a surface opposing to the filter portion 9 becomes gradually smaller as approaching the end part. Fluid inductance of a filter portion 9B opposing to the narrowing portion 10Z of the common liquid chamber 10 is larger than fluid inductance of a filter portion 9A opposing to a part other than the narrowing portion 10.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a liquid discharge head and an image forming apparatus.

画像形成装置として、例えば液滴を吐出する液体吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)を記録ヘッドに用いた装置、例えばインクジェット記録装置が知られている。   As an image forming apparatus, for example, an apparatus using a liquid discharge head (droplet discharge head) for discharging liquid droplets as a recording head, for example, an ink jet recording apparatus is known.

従来の液体吐出ヘッドとして、複数の個別液室に液体を供給する共通液室にはノズル配列方向の端部に狭窄部を有し、共通液室内に外部からの供給口側と個別液室側を隔て、かつ双方を連通する複数の供給路が形成された供給路形成部材が設けられ、供給路形成部材は、共通液室の狭窄部に対応する長手方向両端部の供給路の開口面積が中央部の供給路の開口面積よりも小さい構成としたものが知られている(特許文献1)。   As a conventional liquid discharge head, a common liquid chamber that supplies liquid to a plurality of individual liquid chambers has a constricted portion at the end in the nozzle arrangement direction, and an external supply port side and an individual liquid chamber side in the common liquid chamber A supply path forming member formed with a plurality of supply paths that communicate with each other is provided, and the supply path forming member has an opening area of the supply path at both ends in the longitudinal direction corresponding to the narrowed portion of the common liquid chamber. The thing of the structure smaller than the opening area of the supply path of a center part is known (patent document 1).

特開2009−066904号公報JP 2009-0669904 A

ところで、共通液室のノズル配列方向の端部に狭窄部を有する構成にあっては、個別流路と狭窄部の壁面との距離の差によって液室の固有振動周期(共振周期)にばらつきが発生する。   By the way, in the configuration having the constriction at the end of the common liquid chamber in the nozzle arrangement direction, the natural vibration period (resonance period) of the liquid chamber varies depending on the difference in distance between the individual flow path and the wall surface of the constriction. Occur.

そのため、狭窄部に対応する個別液室に通じるノズルを含む複数のノズルから同時に液滴を吐出させるとき、狭窄部に対応する個別液室に通じるノズルとそれ以外のノズルとの間で滴速度のばらつきが生じることになる。   Therefore, when droplets are ejected simultaneously from a plurality of nozzles including nozzles that lead to the individual liquid chamber corresponding to the narrowed portion, the drop velocity between the nozzles that lead to the individual liquid chamber corresponding to the narrowed portion and the other nozzles is reduced. Variation will occur.

ここで、上述した特許文献1に開示の構成にように、狭窄部に対応する端部側の供給路の開口面積を中央部側の供給路の開口面積よりも小さくすることで、ノズル配列方向の端部側の流体インダンクタンスを大きくすることができ、端部側に個別液室の共振周期を長くできる。   Here, as in the configuration disclosed in Patent Document 1 described above, the opening area of the supply path on the end portion side corresponding to the narrowed portion is made smaller than the opening area of the supply path on the center side, so that the nozzle arrangement direction The fluid inductance on the end portion side can be increased, and the resonance period of the individual liquid chamber can be increased on the end portion side.

しかしながら、特許文献1に開示の構成にあっては、供給路を形成した供給路形成部材と個別液室(個別流路)との間に共通の流路が形成されているために、共通液室のノズル配列方向の端部側に対応する個別液室の共振周期を中央部側に対応する個別液室の共振周期に近づける補正を行うことが難しいという課題がある。   However, in the configuration disclosed in Patent Document 1, since a common flow path is formed between the supply path forming member that forms the supply path and the individual liquid chamber (individual flow path), the common liquid There is a problem that it is difficult to correct the resonance period of the individual liquid chamber corresponding to the end side in the nozzle arrangement direction of the chamber to be close to the resonance period of the individual liquid chamber corresponding to the center side.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でノズル配列方向における滴吐出特性のバラツキを低減して画像品質を向上できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve image quality by reducing variations in droplet discharge characteristics in the nozzle arrangement direction with a simple configuration.

上記の課題を解決するため、本発明の請求項1に係る液体吐出ヘッドは、
液滴を吐出する複数のノズルと、
前記複数のノズルがそれぞれ通じる複数の個別流路と、
前記複数の個別流路に液体を供給する共通液室と、を備え、
前記共通液室と前記個別流路との間には、前記個別流路毎にフィルタ部が設けられ、
前記共通液室は、ノズル配列方向の端部に、前記フィルタ部と前記フィルタ部に対向する面との距離が端部に向かうに従って徐々に短くなる狭窄部を有し、
前記共通液室の前記狭窄部に対向する前記フィルタ部の流体インダクタンスが、前記共通液室の前記狭窄部以外の部分に対向する前記フィルタ部の流体インダクタンスよりも大きい
構成とした。
In order to solve the above-described problem, a liquid discharge head according to claim 1 of the present invention includes:
A plurality of nozzles for discharging droplets;
A plurality of individual channels through which the plurality of nozzles respectively communicate;
A common liquid chamber for supplying a liquid to the plurality of individual flow paths,
Between the common liquid chamber and the individual flow path, a filter unit is provided for each individual flow path,
The common liquid chamber has a constricted portion at an end portion in the nozzle arrangement direction, in which a distance between the filter portion and a surface facing the filter portion gradually decreases as it goes toward the end portion,
The fluid inductance of the filter portion facing the narrowed portion of the common liquid chamber is larger than the fluid inductance of the filter portion facing the portion other than the narrowed portion of the common liquid chamber.

本発明によれば、簡単な構成で、滴吐出特性のバラツキを低減できて画像品質を向上することができるようになる。   According to the present invention, it is possible to reduce variation in droplet discharge characteristics and improve image quality with a simple configuration.

本発明に係る液体吐出ヘッドの一例の分解斜視説明図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of an example of a liquid discharge head according to the present invention. 同じくノズル配列方向と直交する方向に沿う要部断面説明図である。It is a principal part section explanatory drawing which follows a direction which intersects perpendicularly with a nozzle arrangement direction. 同じくノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。It is a principal part sectional view similarly along a nozzle arrangement direction. 同じくダンパ部材を備えるフレーム部材の斜視説明図である。It is a perspective explanatory view of a frame member similarly provided with a damper member. 図4のノズル配列方向に沿う斜視断面説明図である。FIG. 5 is a perspective cross-sectional explanatory view along the nozzle arrangement direction of FIG. 4. 本発明の第1実施形態におけるノズル配列方向における共通液室形状の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the common liquid chamber shape in the nozzle arrangement direction in 1st Embodiment of this invention. 同じく同実施形態の流路部分をノズル側から見た平面説明図である。It is the plane explanatory view which looked at the channel portion of the embodiment from the nozzle side. 共通液室の端部に狭窄部を有し、本発明を適用しない比較例のノズル配列方向における滴速度のバラツキの説明に供する滴吐出状態の説明図である。It is explanatory drawing of the droplet discharge state with which the narrow part is provided in the edge part of a common liquid chamber, and it uses for description of the variation in the droplet speed in the nozzle arrangement direction of the comparative example which does not apply this invention. 同じく駆動パルスの一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of a drive pulse similarly. 同じく滴速度のパルス幅特性の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of the pulse width characteristic of drop speed similarly. 同じく滴吐出状態の説明図である。It is explanatory drawing of a droplet discharge state similarly. 本発明の第2実施形態の流路部分をノズル側から見た平面説明図である。It is the plane explanatory view which looked at the channel portion of a 2nd embodiment of the present invention from the nozzle side. 本発明の第3実施形態の流路部分をノズル側から見た平面説明図である。It is the plane explanatory view which looked at the channel portion of a 3rd embodiment of the present invention from the nozzle side. 本発明の第4実施形態の流路部分をノズル側から見た平面説明図である。It is plane explanatory drawing which looked at the flow-path part of 4th Embodiment of this invention from the nozzle side. 本発明の第5実施形態の流路部分をノズル側から見た平面説明図である。It is plane explanatory drawing which looked at the flow-path part of 5th Embodiment of this invention from the nozzle side. 本発明の第6実施形態の流路部分をノズル側から見た平面説明図である。It is plane explanatory drawing which looked at the flow-path part of 6th Embodiment of this invention from the nozzle side. 本発明に係る画像形成装置の一例の斜視説明図である。1 is a perspective explanatory view of an example of an image forming apparatus according to the present invention.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体吐出ヘッドの一例について図1ないし図3を参照して説明する。図1は同液体吐出ヘッドの分解斜視説明図、図2は同じくノズル配列方向と直交する方向に沿う要部断面説明図、図3は同じくノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。
である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. An example of a liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an exploded perspective view of the liquid discharge head, FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part along the direction orthogonal to the nozzle arrangement direction, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part along the nozzle arrangement direction.
It is.

この液体吐出ヘッドは、ノズル板1と、流路板2と、振動板3と、圧力発生手段である圧電素子11と、保持基板50と、共通液室部材を兼ねるフレーム部材70とを備えている。なお、本実施形態では、流路板2、振動板3及び圧電素子11で構成される部分を「アクチュエータ基板20」とする。ただし、アクチュエータ基板20として独立の部材が形成された後にノズル板1や保持基板50、フレーム部材70と接合されることまで意味するものではない。   The liquid discharge head includes a nozzle plate 1, a flow path plate 2, a vibration plate 3, a piezoelectric element 11 that is a pressure generating unit, a holding substrate 50, and a frame member 70 that also serves as a common liquid chamber member. Yes. In the present embodiment, a portion constituted by the flow path plate 2, the vibration plate 3 and the piezoelectric element 11 is referred to as an “actuator substrate 20”. However, this does not mean that an independent member is formed as the actuator substrate 20 and is joined to the nozzle plate 1, the holding substrate 50, and the frame member 70.

ノズル板1には、液滴を吐出する複数のノズル4が形成されている。ここでは、ノズル4を配列したノズル列を4列配置した構成としている。   A plurality of nozzles 4 for discharging droplets are formed on the nozzle plate 1. Here, four nozzle rows in which the nozzles 4 are arranged are arranged.

流路板2は、ノズル板1及び振動板3とともに、ノズル4が通じる個別液室6、個別液室6に通じる流体抵抗部7、流体抵抗部7が通じる液導入部(通路)8を形成している。これらの個別液室6、流体抵抗部7及び液導入部8を併せて個別流路5とする。   The flow path plate 2, together with the nozzle plate 1 and the vibration plate 3, form an individual liquid chamber 6 that communicates with the nozzle 4, a fluid resistance portion 7 that communicates with the individual liquid chamber 6, and a liquid introduction portion (passage) 8 that communicates with the fluid resistance portion 7. doing. These individual liquid chamber 6, fluid resistance portion 7, and liquid introduction portion 8 are combined to form an individual flow path 5.

この液導入部8は振動板3に形成されたフィルタ部9を通じて保持基板50の開口部10A及びフレーム部材70で形成される共通液室10に通じている。開口部10Aは後述する共通液室10の一部である。なお、フィルタ部9は図2に示すように1又は複数のフィルタ孔91で構成される。   The liquid introducing portion 8 communicates with the common liquid chamber 10 formed by the opening 10 </ b> A of the holding substrate 50 and the frame member 70 through the filter portion 9 formed in the diaphragm 3. The opening 10A is a part of the common liquid chamber 10 described later. In addition, the filter part 9 is comprised by the 1 or several filter hole 91 as shown in FIG.

振動板3は、個別液室6の壁面の一部をなす変形可能な振動領域30を形成している。そして、この振動板3の振動領域30の個別液室6と反対側の面には、振動領域30と一体的に圧電素子11が設けられ、振動領域30と圧電素子11によって圧電アクチュエータ構成している。   The vibration plate 3 forms a deformable vibration region 30 that forms a part of the wall surface of the individual liquid chamber 6. A piezoelectric element 11 is provided integrally with the vibration region 30 on the surface of the vibration plate 3 opposite to the individual liquid chamber 6 in the vibration region 30, and a piezoelectric actuator is configured by the vibration region 30 and the piezoelectric element 11. Yes.

圧電素子11は、振動領域30側から下部電極13、圧電層(圧電体)12及び上部電極14を順次積層形成して構成している。この圧電素子11上には層間絶縁膜21が形成されている。   The piezoelectric element 11 is configured by sequentially laminating a lower electrode 13, a piezoelectric layer (piezoelectric body) 12, and an upper electrode 14 from the vibration region 30 side. An interlayer insulating film 21 is formed on the piezoelectric element 11.

圧電素子11の下部電極13は共通配線15を介して引き出されて接続パッド17に接続されている。上部電極14は個別配線16を介して引き出されて接続パッド18に接続され、図示しない駆動IC(ドライバIC)に接続される。   The lower electrode 13 of the piezoelectric element 11 is drawn out through the common wiring 15 and connected to the connection pad 17. The upper electrode 14 is drawn out via the individual wiring 16 and connected to the connection pad 18 and is connected to a driving IC (driver IC) (not shown).

ドライバICは、圧電素子列の列間の領域を覆うようにフリップチップボンディングやワイヤボンディングなどの工法によりアクチュエータ基板20上に実装されている。   The driver IC is mounted on the actuator substrate 20 by a method such as flip chip bonding or wire bonding so as to cover a region between the rows of piezoelectric element rows.

そして、アクチュエータ基板20上には、パッシベーション層22を介して圧電素子11を収容する凹部(振動室)51及び配線用空間52を形成する保持基板50を設けている。   On the actuator substrate 20, a recess (vibration chamber) 51 that accommodates the piezoelectric element 11 and a holding substrate 50 that forms a wiring space 52 are provided via the passivation layer 22.

保持基板50は、上述したように共通液室の一部である開口部10Aも形成している。この保持基板50は、接着剤によってアクチュエータ基板20の振動板3側に接合されている。   As described above, the holding substrate 50 also forms the opening 10A which is a part of the common liquid chamber. The holding substrate 50 is bonded to the diaphragm 3 side of the actuator substrate 20 with an adhesive.

このように構成したこの液体吐出ヘッドにおいては、ドライバICから圧電素子11の上部電極14と下部電極13の間に電圧を与えることで、圧電層12が電極積層方向、すなわち電界方向に伸張し、振動領域30と平行な方向に収縮する。   In this liquid discharge head configured as described above, by applying a voltage between the upper electrode 14 and the lower electrode 13 of the piezoelectric element 11 from the driver IC, the piezoelectric layer 12 expands in the electrode stacking direction, that is, the electric field direction, Shrink in a direction parallel to the vibration region 30.

このとき、下部電極13側は振動領域30で拘束されているため、振動領域30の下部電極13側に引っ張り応力が発生し、振動領域30が個別液室6側に撓み、内部の液体を加圧することで、ノズル4から液滴が吐出される。   At this time, since the lower electrode 13 side is constrained by the vibration region 30, a tensile stress is generated on the lower electrode 13 side of the vibration region 30, and the vibration region 30 bends toward the individual liquid chamber 6 side and applies the internal liquid. By pressing, a droplet is discharged from the nozzle 4.

次に、共通液室を形成しているフレーム部材の一例について図4及び図5を参照して説明する。図4はダンパ部材を備えるフレーム部材の斜視説明図、図5は図4のノズル配列方向に沿う斜視断面説明図である。   Next, an example of the frame member forming the common liquid chamber will be described with reference to FIGS. 4 is a perspective explanatory view of a frame member provided with a damper member, and FIG. 5 is a perspective cross-sectional explanatory view along the nozzle arrangement direction of FIG.

フレーム部材70は、アクチュエータ基板20のノズル板1を接合する面とは反対側に接合されて、液滴を吐出する複数のノズル4が通じる複数の個別液室6に液体を供給する共通液室10を形成する(共通液室10となる凹部を有する)。   The frame member 70 is bonded to the opposite side of the surface of the actuator substrate 20 to which the nozzle plate 1 is bonded, and a common liquid chamber that supplies liquid to the plurality of individual liquid chambers 6 through which the plurality of nozzles 4 that discharge droplets communicate. 10 (having a concave portion that becomes the common liquid chamber 10).

また、フレーム部材70には、ダンパ部材80を収容し、ダンパ室となる凹部75が形成されている。   Further, the frame member 70 is formed with a recess 75 that accommodates the damper member 80 and serves as a damper chamber.

また、フレーム部材70には、凹部75の共通液室長手方向(ノズル配列方向)の中央部に、外部から液体を共通液室10に供給する供給管部の少なくとも一部を構成する連結管部76が設けられている。連結管部76内には液体供給路71が形成されている(図5参照)。   In addition, the frame member 70 has a connecting pipe part that forms at least a part of a supply pipe part that supplies liquid from the outside to the common liquid chamber 10 at the central part of the concave part 75 in the longitudinal direction (nozzle arrangement direction) 76 is provided. A liquid supply path 71 is formed in the connecting pipe portion 76 (see FIG. 5).

ダンパ部材80は、共通液室長手方向において、連結管部76を構成するフレーム部材70の壁部と凹部の側壁との間の領域に配置されている。   The damper member 80 is disposed in a region between the wall portion of the frame member 70 constituting the connecting pipe portion 76 and the side wall of the recess in the common liquid chamber longitudinal direction.

ダンパ部材83は、共通液室10の個別液室側と反対側の壁面の一部を形成する復元可能に変形可能なダンパ81と、ダンパ81に接合されてダンパ81を保持する保持部材82とを備えている。保持部材82には、ダンパ81の変形を許容する開口部83(ダンパ室の一部となる)が形成されている。   The damper member 83 includes a reversibly deformable damper 81 that forms a part of the wall surface opposite to the individual liquid chamber side of the common liquid chamber 10, and a holding member 82 that is joined to the damper 81 and holds the damper 81. It has. The holding member 82 has an opening 83 (which becomes a part of the damper chamber) that allows deformation of the damper 81.

一方、フレーム部材70の凹部75の開口部側には流路変換部材90(図1参照)が接合されている。   On the other hand, a flow path conversion member 90 (see FIG. 1) is joined to the opening side of the recess 75 of the frame member 70.

フレーム部材70の連結管部76と流路変換部材90の図示しない連結管部とはパッキンを介して連結されている。   The connecting pipe part 76 of the frame member 70 and the connecting pipe part (not shown) of the flow path converting member 90 are connected via a packing.

次に、本発明の第1実施形態について図6及び図7を参照して説明する。図6は同実施形態におけるノズル配列方向における共通液室形状の説明に供する説明図、図7は同じく同実施形態の流路部分をノズル側から見た平面説明図である。   Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the shape of the common liquid chamber in the nozzle arrangement direction in the same embodiment, and FIG. 7 is an explanatory plan view of the flow path portion of the same embodiment as seen from the nozzle side.

本実施形態において、共通液室10と個別流路5との間には、個別流路5毎にフィルタ部9が設けられている。なお、流体抵抗部7は中央隔壁部7aによって分岐された流路で構成しているが、1つの流体抵抗部とすることもできる。   In the present embodiment, a filter unit 9 is provided for each individual flow path 5 between the common liquid chamber 10 and the individual flow path 5. In addition, although the fluid resistance part 7 is comprised by the flow path branched by the center partition part 7a, it can also be made into one fluid resistance part.

そして、共通液室10は、ノズル配列方向の端部に、フィルタ部9とフィルタ部9に対向する面(壁面)10aとの距離が端部に向かうに従って徐々に短くなる狭窄部10Zを有している。この狭窄部10Zは、滴吐出を下向きに行う場合には、高さ方向(Z方向)で、壁面10aの位置が端部に向かうに従って低くなる。   The common liquid chamber 10 has, at the end in the nozzle arrangement direction, a constricted portion 10Z that gradually decreases as the distance between the filter portion 9 and the surface (wall surface) 10a facing the filter portion 9 approaches the end portion. ing. When the droplet discharge is performed downward, the narrowed portion 10Z becomes lower in the height direction (Z direction) as the position of the wall surface 10a approaches the end portion.

なお、狭窄部10Zを形成する壁面10aは、図6に模式的に示すように直線状に傾斜する面であってもよく、あるいは、図5に示すように湾曲状の面であってもよい。   The wall surface 10a forming the constricted portion 10Z may be a linearly inclined surface as schematically shown in FIG. 6, or may be a curved surface as shown in FIG. .

ここで、共通液室10の狭窄部10Z以外の部分に対向するフィルタ部9をフィルタ部9Aとし、共通液室10の狭窄部10Zに対向するフィルタ部9をフィルタ部9Bとする。   Here, the filter unit 9 facing the portion other than the narrowed portion 10Z of the common liquid chamber 10 is referred to as a filter unit 9A, and the filter unit 9 facing the narrowed portion 10Z of the common liquid chamber 10 is referred to as a filter unit 9B.

そして、共通液室10の狭窄部10Zに対向するフィルタ部9Bの流体インダクタンスを、共通液室10の狭窄部10Z以外の部分に対向するフィルタ部9Aの流体インダクタンスよりも大きくしている。   The fluid inductance of the filter portion 9B facing the constricted portion 10Z of the common liquid chamber 10 is made larger than the fluid inductance of the filter portion 9A facing the portion other than the constricted portion 10Z of the common liquid chamber 10.

本実施形態では、フィルタ部9Bのフィルタ孔91bを開口直径(以下、単に「径」という。)φ1とし、フィルタ部9Aのフィルタ孔91aを径φ0としている。なお、実施形態では、開口面積を径で表す。   In the present embodiment, the filter hole 91b of the filter portion 9B has an opening diameter (hereinafter simply referred to as “diameter”) φ1, and the filter hole 91a of the filter portion 9A has a diameter φ0. In the embodiment, the opening area is represented by a diameter.

そして、フィルタ部9Bのフィルタ孔91bを径φ1をフィルタ部9Aのフィルタ孔91aの径φ0よりも小さく形成する(φ1<φ0)ことで、フィルタ部9Bの流体インダクタンスをフィルタ部9Aの流体インダクタンスよりも大きくしている。   Then, by forming the filter hole 91b of the filter portion 9B to have a diameter φ1 smaller than the diameter φ0 of the filter hole 91a of the filter portion 9A (φ1 <φ0), the fluid inductance of the filter portion 9B is greater than the fluid inductance of the filter portion 9A. It is also bigger.

これにより、ノズル配列方向における各個別流路5の共振周期を、端部及び中央部でほぼ同じにすることができて、滴吐出速度(滴速度)のばらつきを低減することができ、画像品質を向上できる。   As a result, the resonance period of each individual flow path 5 in the nozzle arrangement direction can be made substantially the same at the end portion and the central portion, and variations in droplet discharge speed (droplet speed) can be reduced. Can be improved.

ここで、共通液室10の端部に狭窄部10Zを有するが、本発明を適用していない比較例のノズル配列方向における滴吐出特性(特に滴速度)のバラツキについて図6ないし図9を参照して説明する。   Here, refer to FIGS. 6 to 9 for variations in droplet ejection characteristics (particularly, droplet velocity) in the nozzle arrangement direction of the comparative example having the constricted portion 10Z at the end of the common liquid chamber 10 but not applying the present invention. To explain.

まず、共通液室10の端部に狭窄部10Zを有する場合、図6に示すように、ノズル配列方向における端部側のノズルから吐出された滴は中央部側のノズルから吐出される滴よりも滴速度Vjが遅くなる現象が生じる。   First, in the case where the end portion of the common liquid chamber 10 has the constricted portion 10Z, as shown in FIG. 6, the droplets ejected from the nozzles on the end side in the nozzle arrangement direction are more than the droplets ejected from the nozzles on the center side. However, the phenomenon that the droplet velocity Vj becomes slow occurs.

この点について個別流路の共振周期(固有振動周期)Tcとの関係で説明する。   This point will be described in relation to the resonance period (natural vibration period) Tc of the individual flow path.

図7に示すように、個別液室6を膨張される波形要素aと、膨張状態を保持する波形要素bと、膨張状態から個別液室を収縮させる波形要素cで構成される駆動パルスを印加して圧電素子11を駆動するものとする。   As shown in FIG. 7, a drive pulse is applied which includes a waveform element a that is expanded in the individual liquid chamber 6, a waveform element b that holds the expanded state, and a waveform element c that contracts the individual liquid chamber from the expanded state. Thus, the piezoelectric element 11 is driven.

この駆動パルスの波形要素bの時間(保持時間)をパルス幅Pwとするとき、パルス幅Pwを変化させたときの滴速度Vjは、個別液室6を膨張させた圧力の圧力振動と個別液室6を収縮させる圧力が重畳するタイミングによって、例えば図8に示すように変化する。なお、図8の滴速度Vjはノズル配列方向で中央部に位置するノズルからの吐出滴の数値を示している。   When the time (holding time) of the waveform element b of the drive pulse is the pulse width Pw, the drop velocity Vj when the pulse width Pw is changed is the pressure vibration of the pressure that caused the individual liquid chamber 6 to expand and the individual liquid. It changes as shown in FIG. 8, for example, depending on the timing at which the pressure for contracting the chamber 6 is superimposed. Note that the droplet velocity Vj in FIG. 8 indicates the numerical value of the ejected droplets from the nozzle located at the center in the nozzle arrangement direction.

この図8の例では、パルス幅Pw=1.25μsに滴速度Vjの第1ピークがあり、Pw=5.25μs付近に滴速度Vjの第2ピークがある。   In the example of FIG. 8, the first peak of the drop velocity Vj is present at the pulse width Pw = 1.25 μs, and the second peak of the drop velocity Vj is present near Pw = 5.25 μs.

一方、図9にはパルス幅Pwを変化させたときのノズル配列方向端部のノズルの吐出状態を示している。ここでは、4ノズル毎に駆動した間引き駆動とすべてのノズルを同時に駆動したマルチ駆動とを示している。   On the other hand, FIG. 9 shows the ejection state of the nozzles at the end in the nozzle arrangement direction when the pulse width Pw is changed. Here, thinning driving for driving every four nozzles and multi driving for simultaneously driving all nozzles are shown.

この図9から分かるように、同時駆動ノズル数が少ない間引き駆動では、ノズル配列方向端部のノズルから吐出する滴の滴速度Vjとノズル配列方向中央部のノズルから吐出する滴の滴速度はほぼ同じである。つまり、この間引き駆動では、第1ピークはパルス幅Pw=1.25μsのとき、第2ピークはパルス幅Pw=5.25μsのときとなる。   As can be seen from FIG. 9, in thinning driving with a small number of simultaneously driven nozzles, the droplet velocity Vj ejected from the nozzle at the nozzle array direction end and the droplet velocity ejected from the nozzle at the center in the nozzle array direction are almost the same. The same. That is, in this thinning drive, the first peak is when the pulse width Pw = 1.25 μs, and the second peak is when the pulse width Pw = 5.25 μs.

これに対し、同時駆動ノズル数が多いマルチ駆動を行ったときには、特に、ノズル配列方向中央部のノズルから吐出する滴の滴速度Vjの第2ピークであるパルス幅Pw=5.25μsのとき、ノズル配列方向端部のノズルから吐出する滴の滴速度Vjが遅くなっている。ノズル配列方向中央部のノズルから吐出する滴の滴速度Vjがノズル配列方向中央部のノズルから吐出する滴の滴速度Vjとほぼ同じになるのは、ノズル幅Pw=5.25μsよりも短いタイミングであるパルス幅Pw=4.75μsである。   On the other hand, when multi-driving with a large number of simultaneously driven nozzles is performed, especially when the pulse width Pw = 5.25 μs, which is the second peak of the droplet velocity Vj ejected from the nozzle in the center of the nozzle arrangement direction, The drop velocity Vj of the droplets ejected from the nozzles at the nozzle array direction end is slow. The droplet velocity Vj ejected from the nozzle in the center of the nozzle arrangement direction is substantially the same as the droplet velocity Vj ejected from the nozzle in the center of the nozzle array in the timing shorter than the nozzle width Pw = 5.25 μs. The pulse width Pw = 4.75 μs.

このように、共通液室のノズル配列方向の端部が狭窄していることによって、同時に滴吐出を行うノズル数が多い場合、実質的にパルス幅特性が短くなったと同様な特性を示す。   As described above, since the end of the common liquid chamber in the nozzle arrangement direction is narrowed, when the number of nozzles simultaneously ejecting droplets is large, the same characteristic as when the pulse width characteristic is substantially shortened is exhibited.

そのため、液滴の着弾位置精度のバラツキが大きくなり、特に、階調表現に滴数変調をするような複数パルスを連続して吐出する場合には、その影響が重畳されるので、画像劣化が大きく目立つようになる。   As a result, variations in the landing position accuracy of the droplets increase, and in particular, when a plurality of pulses that modulate the number of droplets are continuously ejected in the gradation expression, the influence is superimposed, so that the image deterioration occurs. Becomes prominent.

そこで、本実施形態では、ノズル配列方向端部のフィルタ部9Bの流体インダクタンスを、ノズル配列方向中央部のフィルタ部9Aの流体インダクタンスよりも大きく設定している。   Therefore, in the present embodiment, the fluid inductance of the filter portion 9B at the nozzle arrangement direction end is set larger than the fluid inductance of the filter portion 9A at the nozzle arrangement direction center.

本実施形態では、フィルタ部9Bのフィルタ孔91bを径φ1とし、フィルタ部9Aのフィルタ孔91Aの径φ0よりも小さく(φ1<φ0)設定している。フィルタ部9B、9Aは、フィルタ孔91の数、及びフィルタ部9を形成する振動板3の厚さが同じであるので、フィルタ部9Bの流体インダクタンスが相対的に大きくなる。   In the present embodiment, the filter hole 91b of the filter portion 9B has a diameter φ1, which is smaller than the diameter φ0 of the filter hole 91A of the filter portion 9A (φ1 <φ0). Since the filter parts 9B and 9A have the same number of filter holes 91 and the same thickness of the diaphragm 3 forming the filter part 9, the fluid inductance of the filter part 9B becomes relatively large.

ここで、一般に、断面が円形の流路(フィルタ孔91単体に相当)を集中定数としてR、L、Cの回路要素に置換える場合、それぞれの値は、次のように求めることができる。   Here, in general, when a flow path having a circular cross section (corresponding to the filter hole 91 alone) is replaced with a circuit element of R, L, and C as a lumped constant, each value can be obtained as follows.

Ro=k1・8・μ・L0/(π・r4)
Lo=k2・ρ・L0/(π・r
Co=(π・r)・L0/(c・ρ)
Ro = k1 · 8 · μ · L0 / (π · r4)
Lo = k2 · ρ · L0 / (π · r 2 )
Co = (π · r 2 ) · L0 / (c 2 · ρ)

ただし、k1、k2:補正定数、μ:液体粘度、ρ:液体密度、c:液体音速、L0:流路長さ、r:流路管径、とする。   However, k1, k2: correction constant, μ: liquid viscosity, ρ: liquid density, c: liquid sound velocity, L0: flow path length, r: flow path tube diameter.

複数のフィルタ孔91で形成されたフィルタ部9は、フィルタ孔91一つ一つの回路要素が並列に配置接続されていると考えれば良い。   The filter unit 9 formed by the plurality of filter holes 91 may be considered as each circuit element of the filter holes 91 being arranged and connected in parallel.

フィルタ部9のフィルタ孔91の孔数が増えると、インダクタンスLoの並列接続であるので、フィルタ部9のインダクタンスLは小さくなる。   When the number of filter holes 91 of the filter unit 9 is increased, the inductance L of the filter unit 9 is reduced because of the parallel connection of the inductance Lo.

近似的には、各フィルタ孔91のインダクタンスをLoとすると、n個のフィルタ孔91の並列接続では、フィルタ部9のインダクタンスLは、Lo/n、になる。   Approximately, assuming that the inductance of each filter hole 91 is Lo, the inductance L of the filter portion 9 is Lo / n when n filter holes 91 are connected in parallel.

本実施形態では、上述したように、フィルタ部9Bのフィルタ孔91bを径φ1とし、フィルタ部9Aのフィルタ孔91aの径φ0よりも小さく(φ1<φ0)設定している。   In the present embodiment, as described above, the filter hole 91b of the filter portion 9B has a diameter φ1, which is smaller than the diameter φ0 of the filter hole 91a of the filter portion 9A (φ1 <φ0).

これにより、フィルタ部9Bのフィルタ孔91bは、上式「L=k2・ρ・L0/(π・r)」における流路管径rが、フィルタ部9Aのフィルタ孔91aより小さく、流路管路長(振動板3の厚み)は同じであるので、フィルタ部9Bの各フィルタ孔91bのインダクタンスLがフィルタ部9Aの各フィルタ孔91aのインダクタンスLより大きくなる。 Thereby, the filter hole 91b of the filter part 9B has a flow path pipe diameter r in the above equation “L = k2 · ρ · L0 / (π · r 2 )” smaller than that of the filter hole 91a of the filter part 9A. Since the duct length (thickness of the diaphragm 3) is the same, the inductance L of each filter hole 91b of the filter portion 9B is larger than the inductance L of each filter hole 91a of the filter portion 9A.

そして、フィルタ部9A、9Bのフィルタ孔91a、91bの数は同じであるので、フィルタ部9Bの流体インダクタンスがフィルタ部9Aの流体インダクタンスより大きくなる。   And since the number of the filter holes 91a and 91b of filter part 9A, 9B is the same, the fluid inductance of filter part 9B becomes larger than the fluid inductance of filter part 9A.

個別流路5の共振周期(固有振動周期)Tcは、フィルタ部9を含んだ個別流路5全体のインダクタンスLと、コンプライアンスCから、「Tc∝√(LC)」、で表される。   The resonance period (natural vibration period) Tc of the individual flow path 5 is expressed by “Tc∝√ (LC)” from the inductance L of the entire individual flow path 5 including the filter unit 9 and the compliance C.

ここで、フィルタ部9の各フィルタ孔91のコンプライアンスCoは、振動板のコンプライアンスに比べて非常に小さいので、フィルタ部9の各フィルタ孔91のインダクタンスLoが共振周期Tcに対して作用する。   Here, since the compliance Co of each filter hole 91 of the filter unit 9 is very small compared to the compliance of the diaphragm, the inductance Lo of each filter hole 91 of the filter unit 9 acts on the resonance period Tc.

したがって、フィルタ部9の流体インダクタンスLが大きくなれば、個別流路5と個別のフィルタ部9とは直列接続であるので、流路全体のインダクタンスは大きくなる。   Therefore, if the fluid inductance L of the filter unit 9 is increased, the individual flow path 5 and the individual filter unit 9 are connected in series, so that the inductance of the entire flow path is increased.

これにより、フィルタ部9まで含めた圧力共振(共振周期)を考えた場合、フィルタ部9の流体インダクタンスが大きくなるので、圧力の共振周期Tcは長くなることになる。   Thereby, when the pressure resonance (resonance period) including the filter part 9 is considered, since the fluid inductance of the filter part 9 becomes large, the resonance period Tc of pressure becomes long.

ここで、共通液室10の狭窄部10Zでは、前述したように、圧力共振周期が短くなったような挙動を示すので、狭窄部10Zに対応する個別流路5の圧力共振周期を少し長めに設定することで、マルチ駆動で滴吐出を行ったときに、狭窄部10Zに対応するノズルからの滴の滴速度Vjが低下することを防止できる。   Here, as described above, the constricted portion 10Z of the common liquid chamber 10 behaves as if the pressure resonance period is shortened, so the pressure resonance period of the individual flow path 5 corresponding to the constricted portion 10Z is slightly longer. By setting, it is possible to prevent the drop velocity Vj of the droplets from the nozzle corresponding to the narrowed portion 10Z from being lowered when droplets are ejected by multi-drive.

図4及び図5に戻って、本実施形態では、画像形成用の液滴を吐出させるノズル4を含む複数の個別流路5のノズル配列方向の両側には、画像形成に使用しない複数(1つでもよい)のダミー個別流路105を配置している。   Returning to FIGS. 4 and 5, in this embodiment, a plurality (1) not used for image formation is disposed on both sides in the nozzle arrangement direction of the plurality of individual flow paths 5 including the nozzles 4 for discharging the droplets for image formation. The dummy individual flow path 105 may be arranged.

ダミー個別流路105は、共通液室10の狭窄部10Zの最端部側に対応している。   The dummy individual flow path 105 corresponds to the endmost side of the narrowed portion 10Z of the common liquid chamber 10.

ここでは、共通液室10の狭窄部10Zの最端側から2つのダミー個別流路105は、流体抵抗部を設けないで個別液室幅と同じ幅の形状とし、フィルタ部に対応する部分は単なる大きな開口部90としている。また、個別流路5に隣り合うダミー個別流路105は、流体抵抗部を設け、フィルタ部に対応する部分は単なる大きな開口部90としている。   Here, the two dummy individual flow paths 105 from the extreme end side of the constricted portion 10Z of the common liquid chamber 10 have the same width as the individual liquid chamber width without providing the fluid resistance portion, and the portion corresponding to the filter portion is It is just a large opening 90. Further, the dummy individual flow path 105 adjacent to the individual flow path 5 is provided with a fluid resistance portion, and a portion corresponding to the filter portion is simply a large opening 90.

これにより、ダミー個別流路105及び開口部90全体の流体抵抗値が小さくなり、ノズルから液体を吸引排出するメンテナンスを行うときにダミー個別流路105の流速を上げることができ、気泡排出性が向上する。   Thereby, the fluid resistance value of the dummy individual flow path 105 and the entire opening 90 is reduced, and the flow rate of the dummy individual flow path 105 can be increased when performing maintenance for sucking and discharging the liquid from the nozzle. improves.

なお、ダミー個別流路105は個別流路5と同じ(流体抵抗部を形成する隔壁部を除く)流路形状とすることが好ましい。これにより、構造体としての剛性を確保すると共に、ノズル配列方向端部の個別液室6の滴吐出特性のバラツキを抑えることができる。また、流路をエッチングで形成するとき、パターン変化でエッチングムラが発生するので、ダミー個別流路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ことができる。   In addition, it is preferable that the dummy individual flow path 105 has the same flow path shape as the individual flow path 5 (except for the partition wall portion that forms the fluid resistance portion). Thereby, while ensuring the rigidity as a structure, the dispersion | variation in the droplet discharge characteristic of the separate liquid chamber 6 of a nozzle arrangement direction edge part can be suppressed. Further, when the flow path is formed by etching, uneven etching occurs due to a pattern change. Therefore, by forming the dummy individual flow path, etching unevenness peculiar to the end can be prevented.

次に、本発明の第2実施形態について図10を参照して説明する。図10は同実施形態の流路部分をノズル側から見た平面説明図である。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an explanatory plan view of the channel portion of the same embodiment as viewed from the nozzle side.

本実施形態では、狭窄部10Zに対応するフィルタ部9Bと狭窄部10Z以外の部分に対応するフィルタ部9Aには、同じ径、例えば径φ0のフィルタ孔91aを形成している。   In the present embodiment, the filter portion 9B corresponding to the narrowed portion 10Z and the filter portion 9A corresponding to a portion other than the narrowed portion 10Z are formed with a filter hole 91a having the same diameter, for example, a diameter φ0.

そして、フィルタ部9Bのフィルタ孔91aの数をフィルタ部9Aのフィルタ孔91aの数よりも少なくして、ノズル配列方向端部のフィルタ部9Bの流体インダクタンスを、ノズル配列方向中央部のフィルタ部9Aの流体インダクタンスよりも大きく設定している。   Then, the number of filter holes 91a in the filter unit 9B is made smaller than the number of filter holes 91a in the filter unit 9A, and the fluid inductance of the filter unit 9B at the end in the nozzle arrangement direction is changed to the filter unit 9A in the center in the nozzle arrangement direction. It is set larger than the fluid inductance.

これにより、前記第1実施形態と同様に、ノズル配列方向端部におけるフィルタ部9及び個別流路5の共振周期を長く設定して、狭窄部10Zによる共通液室の圧力干渉によって共振周期が実質的に短くなる現象を緩和して、滴速度のバラツキを抑制できる。   Accordingly, similarly to the first embodiment, the resonance period of the filter unit 9 and the individual flow path 5 at the end in the nozzle arrangement direction is set to be long, and the resonance period is substantially reduced due to the pressure interference of the common liquid chamber by the narrowed part 10Z. The phenomenon of the shortening can be alleviated, and the variation in the drop speed can be suppressed.

次に、本発明の第3実施形態について図11を参照して説明する。図11は同実施形態の流路部分をノズル側から見た平面説明図である。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an explanatory plan view of the flow path portion of the same embodiment as viewed from the nozzle side.

本実施形態では、狭窄部10Zに対応するフィルタ部9Bとして、ノズル配列方向において、端部側から中央部側(フィルタ部9Aに隣接する側)に向かってフィルタ部9B1及びフィルタ部9B2を配置している。   In the present embodiment, as the filter portion 9B corresponding to the narrowed portion 10Z, the filter portion 9B1 and the filter portion 9B2 are arranged from the end side toward the center side (side adjacent to the filter portion 9A) in the nozzle arrangement direction. ing.

そして、フィルタ部9B1には9個の径φ1のフィルタ孔91bを設け、フィルタ部9B2には10個の径φ1のフィルタ孔91bを設けている。なお、フィルタ部9Aには10個の径φ0(φ0>φ1)のフィルタ孔91aを設けている。   The filter portion 9B1 is provided with nine filter holes 91b having a diameter φ1, and the filter portion 9B2 is provided with ten filter holes 91b having a diameter φ1. The filter portion 9A is provided with ten filter holes 91a having a diameter φ0 (φ0> φ1).

すなわち、端部側に対応するフィルタ部9Bには、中央部側に対応するフィルタ部9Aのフィルタ孔91aより径が小さいフィルタ孔91bを、フィルタ部9Aのフィルタ孔91aの個数より少ない個数だけ設けている。   That is, the filter part 9B corresponding to the end part side is provided with a smaller number of filter holes 91b having a smaller diameter than the filter hole 91a of the filter part 9A corresponding to the center part side than the number of the filter holes 91a of the filter part 9A. ing.

これにより、ノズル配列方向中央部側から端部側に向かうに従ってフィルタ部9Bの流体インダクタンスが段階的(連続的にすることもできる)に大きくなる。   Thereby, the fluid inductance of the filter portion 9B increases stepwise (can be made continuous) from the central portion side in the nozzle arrangement direction toward the end portion.

したがって、前記第1、第2実施形態と同様に、ノズル配列方向端部におけるフィルタ部9及び個別流路5の共振周期を長く設定して、狭窄部10Zによる共通液室の圧力干渉によって共振周期が実質的に短くなる現象を緩和して、滴速度のバラツキを抑制できる。   Therefore, similarly to the first and second embodiments, the resonance period of the filter unit 9 and the individual flow path 5 at the end in the nozzle arrangement direction is set long, and the resonance period is caused by the pressure interference of the common liquid chamber by the narrowed part 10Z. Can alleviate the phenomenon of substantially shortening the droplet speed and suppress variations in droplet speed.

なお、フィルタ孔の数は一例であって、上記の数に限定されるものではない(以下の実施形態でも同様である。)。   The number of filter holes is an example, and is not limited to the above number (the same applies to the following embodiments).

次に、本発明の第4実施形態について図12を参照して説明する。図12は同実施形態の流路部分をノズル側から見た平面説明図である。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an explanatory plan view of the flow path portion of the same embodiment as viewed from the nozzle side.

本実施形態では、狭窄部10Zに対応するフィルタ部9Bとして、端部側から中央部側(フィルタ部9Aに隣接する側)に向かってフィルタ部9B3及びフィルタ部9B2を配置している。   In the present embodiment, as the filter portion 9B corresponding to the narrowed portion 10Z, the filter portion 9B3 and the filter portion 9B2 are arranged from the end side toward the center side (side adjacent to the filter portion 9A).

そして、フィルタ部9B3には10個の径φ2(φ2<φ1)のフィルタ孔91cを設けている。なお、フィルタ部9B2には10個の径φ1のフィルタ孔91bを設けている。また、フィルタ部9Aには10個の径φ0(φ0>φ1)のフィルタ孔91aを設けている。   The filter portion 9B3 is provided with ten filter holes 91c having a diameter φ2 (φ2 <φ1). The filter portion 9B2 is provided with ten filter holes 91b having a diameter φ1. The filter portion 9A is provided with ten filter holes 91a having a diameter φ0 (φ0> φ1).

これにより、ノズル配列方向中央部側から端部側に向かうに従ってフィルタ部9Bの流体インダクタンスが段階的(連続的にすることもできる)に大きくなる。   Thereby, the fluid inductance of the filter portion 9B increases stepwise (can be made continuous) from the central portion side in the nozzle arrangement direction toward the end portion.

したがって、前記第1、第2実施形態と同様に、ノズル配列方向端部におけるフィルタ部9及び個別流路5の共振周期を長く設定して、狭窄部10Zによる共通液室の圧力干渉によって共振周期が実質的に短くなる現象を緩和して、滴速度のバラツキを抑制できる。   Therefore, similarly to the first and second embodiments, the resonance period of the filter unit 9 and the individual flow path 5 at the end in the nozzle arrangement direction is set long, and the resonance period is caused by the pressure interference of the common liquid chamber by the narrowed part 10Z. Can alleviate the phenomenon of substantially shortening the droplet speed and suppress variations in droplet speed.

次に、本発明の第5実施形態について図13を参照して説明する。図13は同実施形態の流路部分をノズル側から見た平面説明図である。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is an explanatory plan view of the flow path portion of the same embodiment as viewed from the nozzle side.

本実施形態では、狭窄部10Z以外の部分に対応するフィルタ部9Aの一部に、径φ3のフィルタ孔91dを有するフィルタ部9A2を設けている。   In the present embodiment, a filter portion 9A2 having a filter hole 91d having a diameter φ3 is provided in a part of the filter portion 9A corresponding to a portion other than the narrowed portion 10Z.

フィルタ孔91dの径φ3は、前述したフィルタ部9B、9Cのフィルタ孔91b、91cの径φ1、φ2より大きく、フィルタ部9Aのフィルタ孔91aの径φ0より小さい(φ2<φ1<φ3<φ0)。   The diameter φ3 of the filter hole 91d is larger than the diameters φ1 and φ2 of the filter holes 91b and 91c of the filter portions 9B and 9C, and smaller than the diameter φ0 of the filter hole 91a of the filter portion 9A (φ2 <φ1 <φ3 <φ0). .

これにより、中央部側における共通液室の圧力重畳を、フィルタ部まで含めた共振周期を少しずつ変えることで、重畳圧力のピークが高くなるのを防止でき、共通液室の圧力共振による滴速度のばらつき分布を小さくすることができる。   As a result, the pressure superposition of the common liquid chamber on the center side can be prevented from gradually increasing the peak of the superposition pressure by gradually changing the resonance period including the filter section, and the droplet velocity due to the pressure resonance of the common liquid chamber can be prevented. Variation distribution can be reduced.

次に、本発明の第6実施形態について図14を参照して説明する。図14は同実施形態の流路部分をノズル側から見た平面説明図である。   Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is an explanatory plan view of the channel portion of the same embodiment as viewed from the nozzle side.

本実施形態では、ノズル配列方向最端部以外の一部のダミー個別流路105のフィルタ部に相当する部分はダンパ部95としている。なお、少なくともノズル配列方向最端部のダミー個別流路105には気泡排出性を確保するためダンパ部とはしない。   In this embodiment, a portion corresponding to the filter portion of a part of the dummy individual flow path 105 other than the endmost portion in the nozzle arrangement direction is the damper portion 95. It should be noted that at least the dummy individual channel 105 at the extreme end in the nozzle arrangement direction is not a damper portion in order to ensure bubble discharge performance.

このように、狭窄部10Zに対応する部分にダンパ部95を形成することで、共通液室10の圧力重畳の圧力ピークを小さく抑えることができ、フィルタ部9の流体インダクタンスを大きくして共振周期をシフトさせることに加えて、圧力ピークを小さくすることで、ノズル配列方向端部側のノズルにおける滴速度のバラツキを小さく抑えることができる。   Thus, by forming the damper part 95 in the part corresponding to the constriction part 10Z, the pressure peak of the pressure superposition of the common liquid chamber 10 can be suppressed small, the fluid inductance of the filter part 9 is increased, and the resonance period is increased. In addition to shifting the pressure, by reducing the pressure peak, it is possible to suppress variations in droplet speed at the nozzles on the end side in the nozzle arrangement direction.

おな、上記各実施形態では、共通液室のノズル配列方向の中央に液体供給口を有し、ノズル配列方向両端部に向かって液体が流れる中央供給の構成で説明したが、共通液室のノズル配列方向の一端部に液体供給口を有し、ノズル配列方向他端部に向かって液体が流れる片側供給の構成とすることもできる。   In each of the above embodiments, the liquid supply port is provided at the center in the nozzle arrangement direction of the common liquid chamber, and the configuration of the center supply in which the liquid flows toward both ends of the nozzle arrangement direction has been described. A liquid supply port may be provided at one end in the nozzle arrangement direction, and a one-sided supply structure in which liquid flows toward the other end in the nozzle arrangement direction may be employed.

また、上記各実施形態では、共通液室のノズル配列方向の端部部分に狭窄部を有する構成で説明したが、液体供給口側から漸次傾斜する壁面を有して端部部分に狭窄部が形成される構成の共通液室であってもよい。この場合でも、共通液室は、ノズル配列方向において、フィルタ部とフィルタ部に対向する面との距離が、液体供給口側よりも端部側が短くなり、前述したように端部側に向かうほど実質的に共振周期が長くなったと同様な現象が生じる。   Further, in each of the above embodiments, the configuration has been described in which the narrow portion is provided at the end portion in the nozzle arrangement direction of the common liquid chamber, but the narrow portion is provided at the end portion with the wall surface gradually inclined from the liquid supply port side. The common liquid chamber of the structure formed may be sufficient. Even in this case, in the common liquid chamber, the distance between the filter unit and the surface facing the filter unit in the nozzle arrangement direction is shorter on the end side than on the liquid supply port side, and as it is directed toward the end side as described above. The same phenomenon occurs when the resonance period becomes substantially longer.

次に、本発明に係る画像形成装置の一例について図15を参照して説明する。図15は同画像形成装置の斜視説明図である。   Next, an example of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 15 is an explanatory perspective view of the image forming apparatus.

この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、ガイド部材401にキャリッジ403が移動可能に支持され、モータ406によってベルト407を介して移動走査される。   This image forming apparatus is a serial type image forming apparatus, and a carriage 403 is movably supported on a guide member 401, and is moved and scanned by a motor 406 via a belt 407.

キャリッジ403には、液滴を吐出する本発明に係る液体吐出ヘッドである記録ヘッド411が搭載されている。   The carriage 403 is equipped with a recording head 411 that is a liquid ejection head according to the present invention that ejects droplets.

一方、記録ヘッド411に対向して媒体410を搬送する搬送ローラ412を備えている。この搬送ローラ412はモータ413によって回転駆動され、搬送される媒体410は搬送ガイド部材414によって案内支持される。   On the other hand, a conveyance roller 412 that conveys the medium 410 facing the recording head 411 is provided. The transport roller 412 is rotationally driven by a motor 413, and the transported medium 410 is guided and supported by a transport guide member 414.

この画像形成装置では、搬送ローラ412によって媒体410を所定量ずつ間欠的に搬送し、停止している媒体410に対してキャリッジ403を移動走査しながら記録ヘッド411から液滴を吐出させて画像を形成する。   In this image forming apparatus, the medium 410 is intermittently conveyed by a predetermined amount by the conveying roller 412, and droplets are ejected from the recording head 411 while moving and scanning the carriage 403 with respect to the stopped medium 410. Form.

また、待機時には、キャリッジ403をメンテナンス装置420側に移動させる。   Further, during standby, the carriage 403 is moved to the maintenance device 420 side.

メンテナンス装置420は、記録ヘッド411のノズル面をキャッピングするキャップ、ノズル面を払拭する払拭部材などを備えている。   The maintenance device 420 includes a cap for capping the nozzle surface of the recording head 411, a wiping member for wiping the nozzle surface, and the like.

そして、メンテナンス装置420では、キャップでノズル面をキャッピングして吸引ポンプでノズルから増粘したインクを吸引排出する維持回復動作を行い、また、ノズル面をキャッピングしてインクの乾燥を防止する。   The maintenance device 420 performs a maintenance recovery operation of capping the nozzle surface with a cap and sucking and discharging the thickened ink from the nozzle with a suction pump, and capping the nozzle surface to prevent the ink from drying.

この画像形成装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので画像濃度のバラツキが低減して、高画質画像を形成できる。   Since this image forming apparatus includes the liquid ejection head according to the present invention, the variation in image density is reduced and a high-quality image can be formed.

なお、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。   The “image” is not limited to a planar image, but includes an image given to a three-dimensionally formed image and an image formed by three-dimensionally modeling a solid itself.

また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。   Further, the image forming apparatus includes both a serial type image forming apparatus and a line type image forming apparatus, unless otherwise limited.

1 ノズル板
2 流路板
3 振動板
4 ノズル
6 個別液室
9、9A、9A1、9B、9B1、9B2、9B3 フィルタ部
11 圧電素子
20 アクチュエータ基板
50 保持基板
70 フレーム部材
91、91a、91b、91c、91d フィルタ孔
411 記録ヘッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nozzle plate 2 Flow path plate 3 Vibrating plate 4 Nozzle 6 Individual liquid chamber 9, 9A, 9A1, 9B, 9B1, 9B2, 9B3 Filter part 11 Piezoelectric element 20 Actuator substrate 50 Holding substrate 70 Frame member 91, 91a, 91b, 91c 91d Filter hole 411 Recording head

Claims (8)

液滴を吐出する複数のノズルと、
前記複数のノズルがそれぞれ通じる複数の個別流路と、
前記複数の個別流路に液体を供給する共通液室と、を備え、
前記共通液室と前記個別流路との間には、前記個別流路毎にフィルタ部が設けられ、
前記共通液室は、ノズル配列方向の端部に、前記フィルタ部と前記フィルタ部に対向する面との距離が端部に向かうに従って徐々に短くなる狭窄部を有し、
前記共通液室の前記狭窄部に対向する前記フィルタ部の流体インダクタンスが、前記共通液室の前記狭窄部以外の部分に対向する前記フィルタ部の流体インダクタンスよりも大きい
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
A plurality of nozzles for discharging droplets;
A plurality of individual channels through which the plurality of nozzles respectively communicate;
A common liquid chamber for supplying a liquid to the plurality of individual flow paths,
Between the common liquid chamber and the individual flow path, a filter unit is provided for each individual flow path,
The common liquid chamber has a constricted portion at an end portion in the nozzle arrangement direction, in which a distance between the filter portion and a surface facing the filter portion gradually decreases as it goes toward the end portion,
A liquid discharge head characterized in that a fluid inductance of the filter portion facing the narrowed portion of the common liquid chamber is larger than a fluid inductance of the filter portion facing a portion other than the narrowed portion of the common liquid chamber. .
前記フィルタ部には複数のフィルタ孔が設けられ、
前記共通液室の前記狭窄部に対向する前記フィルタ部のフィルタ孔の個数が、前記共通液室の前記狭窄部以外の部分に対向する前記フィルタ部のフィルタ孔の個数よりも少ない
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
The filter unit is provided with a plurality of filter holes,
The number of filter holes in the filter portion facing the narrow portion of the common liquid chamber is smaller than the number of filter holes in the filter portion facing portions other than the narrow portion of the common liquid chamber. The liquid discharge head according to claim 1.
前記フィルタ部には複数のフィルタ孔が設けられ、
前記共通液室の前記狭窄部に対向する前記フィルタ部における1つのフィルタ孔の開口面積が、前記共通液室の前記狭窄部以外の部分に対向する前記フィルタ部における1つのフィルタ孔の開口面積よりも小さい
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
The filter unit is provided with a plurality of filter holes,
The opening area of one filter hole in the filter portion facing the narrowed portion of the common liquid chamber is larger than the opening area of one filter hole in the filter portion facing the portion other than the narrowed portion of the common liquid chamber. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the liquid ejection head is also small.
複数の前記フィルタ部が前記共通液室の前記狭窄部に対向し、
前記狭窄部に対向する複数の前記フィルタ部の流体インダクタンスが、前記共通液室のノズル配列方向の最端部に近づくに従って大きくなる
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
A plurality of the filter parts are opposed to the narrowed part of the common liquid chamber,
4. The liquid according to claim 1, wherein fluid inductances of the plurality of filter parts facing the constriction part increase as approaching the endmost part of the common liquid chamber in the nozzle arrangement direction. Discharge head.
前記共通液室の前記狭窄部の最端部側は、滴吐出に使用しないダミー個別流路に通じている
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
5. The liquid discharge head according to claim 1, wherein an end portion side of the constricted portion of the common liquid chamber communicates with a dummy individual channel that is not used for droplet discharge.
前記共通液室の前記狭窄部以外の部分に対向して流体インダクタンスが異なる複数の前記フィルタ部を有している
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
6. The liquid discharge head according to claim 1, further comprising a plurality of the filter portions having different fluid inductances facing a portion other than the narrowed portion of the common liquid chamber.
液滴を吐出する複数のノズルと、
前記複数のノズルがそれぞれ通じる複数の個別流路と、
前記複数の個別流路に液体を供給する共通液室と、を備え、
前記共通液室と前記個別流路との間には、前記個別流路毎にフィルタ部が設けられ、
前記共通液室は、ノズル配列方向において、前記フィルタ部と前記フィルタ部に対向する面との距離が、外部から液体を供給する液体供給口側よりも端部側が短く、
前記共通液室の端部側に対応する前記フィルタ部の流体インダクタンスが、前記共通液室の前記液体供給口側に対応する前記フィルタ部の流体インダクタンスよりも大きい
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
A plurality of nozzles for discharging droplets;
A plurality of individual channels through which the plurality of nozzles respectively communicate;
A common liquid chamber for supplying a liquid to the plurality of individual flow paths,
Between the common liquid chamber and the individual flow path, a filter unit is provided for each individual flow path,
In the common liquid chamber, in the nozzle arrangement direction, the distance between the filter unit and the surface facing the filter unit is shorter on the end side than the liquid supply port side for supplying liquid from the outside,
The liquid discharge head according to claim 1, wherein a fluid inductance of the filter portion corresponding to the end portion side of the common liquid chamber is larger than a fluid inductance of the filter portion corresponding to the liquid supply port side of the common liquid chamber.
請求項1ないし7のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the liquid discharge head according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019171841A (en) * 2018-03-27 2019-10-10 セイコーエプソン株式会社 Liquid injection head and liquid injection device
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