JP2019214169A - Inkjet head and image forming device - Google Patents

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謙一 宮田
Kenichi Miyata
謙一 宮田
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Konica Minolta Inc
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Abstract

To provide an inkjet head and an image forming device which can more effectively suppress deterioration in image quality.SOLUTION: The inkjet head comprises: a plurality of nozzles; a plurality of supply passages through which ink is supplied to the nozzles respectively; individual discharge passages 214 whose one ends are connected to the plurality of supply passages respectively, through which ink in the supply passages is discharged; and common discharge passages 222 connected with the other ends at the opposite sides to the one ends of the individual discharge passages. With respect to an ink discharge direction of the common discharge passages, between third end parts at the most upstream side and the other ends closest to the third end parts are provided openings 226a into which ink flows. The plurality of other ends are arranged along rows, sectioned into two ranges for each row and connected to second discharge passages different from each other in the two ranges. In the two common discharge passages, either end parts of the third end parts and fourth end parts at the other side to the third end parts are adjacent to each other, and the other end parts are both ends.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

この発明は、インクジェットヘッド及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to an inkjet head and an image forming apparatus.

ノズルからインクを吐出させて媒体上に着弾させ、画像などを記録する画像形成装置(インクジェット記録装置)がある。この画像形成装置では、各ノズルに連通するインク流路中でインクに対して圧力変動を付与することで、当該圧力変動に応じたインク量及び速度の液滴をノズルから吐出させる。   2. Description of the Related Art There is an image forming apparatus (inkjet recording apparatus) that discharges ink from a nozzle and lands on a medium to record an image or the like. In this image forming apparatus, by applying pressure fluctuation to ink in an ink flow path communicating with each nozzle, a droplet having an ink amount and speed corresponding to the pressure fluctuation is ejected from the nozzle.

しかしながら、インク中に気泡や異物などが混入すると、インクに対して適正な圧力変動が付与されなくなったり、ノズルにこれら気泡や異物が詰まったりして、吐出不良が生じるという問題がある。また、インクが吐出されない状態でインク流路中に留められると、インクの成分が分離したりノズルの開口から水分が揮発したりすることにより、適正なインク状態から外れて画質の低下が生じるという問題がある。これらに対し、ノズルに供給するインクを流すインク流路からノズルとは別個にインクを排出させる排出流路を設け、インク、気泡や異物を効果的に排出させる技術がある。排出流路としては、各インク流路から各々分岐する第1排出流路と、複数の第1排出流路の排出インク流下流側がそれぞれ接続される第2排出流路とを組み合わせ、第2排出流路の断面積を第1排出流路より十分に大きくすることで、排出流路の配置スペース削減と排出効率向上の両立が図られている(特許文献1、2)。   However, if air bubbles or foreign substances are mixed in the ink, there is a problem that an appropriate pressure fluctuation is not applied to the ink, or these air bubbles or foreign substances are clogged in the nozzle, thereby causing a discharge failure. In addition, if the ink is not discharged in the ink flow path, the ink components are separated from the ink or the water evaporates from the nozzle openings. There's a problem. On the other hand, there is a technique in which a discharge flow path for discharging ink separately from the nozzle from an ink flow path through which ink supplied to the nozzle flows is provided to effectively discharge ink, bubbles, and foreign substances. As the discharge flow path, a first discharge flow path branched from each of the ink flow paths and a second discharge flow path to which the downstream side of the discharge ink flow of the plurality of first discharge flow paths is respectively connected are combined to form a second discharge flow path. By making the cross-sectional area of the flow path sufficiently larger than that of the first discharge flow path, it is possible to reduce the arrangement space of the discharge flow path and improve the discharge efficiency (Patent Documents 1 and 2).

また、特許文献3には、第2排出流路の最上流端部にノズルへの供給インクの一部を流すバイパス流路を設けることで、第2排出流路内で排出インク(すなわち、気泡、異物や滞留インク)の流れによどみを生じさせず、これにより各第1排出流路から適切に第2排出流路へインクを排出される技術が開示されている。   Further, in Patent Document 3, by providing a bypass flow path through which a part of the ink supplied to the nozzle is provided at the most upstream end of the second discharge flow path, the discharged ink (that is, the bubble A technique is disclosed in which ink does not stagnate due to the flow of foreign matter or accumulated ink, thereby appropriately discharging ink from each first discharge channel to the second discharge channel.

特開2010−241120号公報JP 2010-241120 A 特表2015−509454号公報JP-T-2015-509454A 特開2015−36238号公報JP 2015-36238 A

しかしながら画像形成装置の高解像度化や高速化の要求に応じてノズルの数や配置密度が増加するにつれて、従来の排出流路では、第2排出流路が長くなり、各第1排出流路と第2排出流路との接続位置、すなわち、第2排出流路への各流入位置から第2排出流路の出口、すなわち、第2排出流路からの出口までの距離の差が大きくなる。これにより、第2排出流路内の排出インク流の圧力損失に応じて圧力分布が生じ、第1排出流路における排出インクの流出特性に差が出て、結局画質の低下につながるという課題がある。   However, as the number and arrangement density of the nozzles increase in response to the demand for higher resolution and higher speed of the image forming apparatus, the conventional discharge flow path has a longer second discharge flow path, and each of the first discharge flow paths has a longer length. The difference in the distance from the connection position with the second discharge flow path, that is, each inflow position into the second discharge flow path, to the outlet of the second discharge flow path, that is, the outlet from the second discharge flow path increases. As a result, a pressure distribution is generated in accordance with the pressure loss of the discharged ink flow in the second discharge flow path, and the outflow characteristics of the discharged ink in the first discharge flow path are different, which eventually leads to a reduction in image quality. is there.

この発明の目的は、より効果的に画質の低下を抑制することのできるインクジェットヘッド及び画像形成装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ink jet head and an image forming apparatus that can more effectively suppress a decrease in image quality.

上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、
インクを吐出する複数のノズルと、
前記ノズルに各々インクを供給する複数の供給流路と、
前記複数の供給流路にそれぞれ第1の端部で接続されて当該供給流路のインクを排出する第1排出流路と、
複数の前記第1排出流路の前記第1の端部とは反対側の第2の端部がそれぞれ接続された第2排出流路と、
を備え、
前記第2排出流路のインク排出方向について最上流側の第3の端部と、前記インク排出方向について最も前記第3の端部に近い前記第2の端部との間には、前記供給流路を経ずに供給されるインクの流入口が設けられ、
複数の前記第2の端部は、一又は複数の列に沿って配置され、前記列ごとに当該列に沿った方向について互いに異なる2つの範囲に区分されて、当該2つの範囲で互いに異なる前記第2排出流路に接続されており、
前記第2排出流路は、前記2つの範囲の前記第2の端部に接続される2つの前記第2排出流路における前記第3の端部及び当該第3の端部とは反対側の第4の端部のうち一方同士が隣り合わせであり、他方同士が両端となっている
ことを特徴とするインクジェットヘッドである。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is:
A plurality of nozzles for discharging ink,
A plurality of supply channels for supplying ink to the nozzles,
A first discharge channel connected to the plurality of supply channels at a first end to discharge ink in the supply channel;
A second discharge flow path to which a second end of the plurality of first discharge flow paths opposite to the first end is connected,
With
The supply is provided between a third end on the most upstream side in the ink discharge direction of the second discharge flow path and the second end closest to the third end in the ink discharge direction. An ink inlet for ink supplied without passing through the flow path is provided,
The plurality of second end portions are arranged along one or more rows, are divided into two ranges different from each other in a direction along the row for each row, and are different from each other in the two ranges. Connected to the second discharge channel,
The second discharge passage is connected to the third end and the third end of the two second discharge passages connected to the second ends of the two ranges. An ink jet head characterized in that one of the fourth ends is adjacent and the other is both ends.

また、請求項2記載の発明は、請求項1記載のインクジェットヘッドにおいて、
一の前記第2排出流路に対して複数の前記流入口が設けられていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the inkjet head according to the first aspect,
A plurality of the inflow ports are provided for one of the second discharge channels.

また、請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記2つの範囲の前記第2の端部にそれぞれ接続される前記2つの第2排出流路は、前記第3の端部同士が隣り合わせに配置されていることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the inkjet head according to the first or second aspect,
The two second discharge passages respectively connected to the second ends of the two ranges are characterized in that the third ends are arranged adjacent to each other.

また、請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記複数の供給流路に供給するインクを貯留する第1インク貯留部と、
前記第1インク貯留部と前記流入口とを接続するバイパス流路と、
を備えることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the inkjet head according to any one of the first to third aspects,
A first ink storage unit that stores the ink to be supplied to the plurality of supply channels,
A bypass flow path connecting the first ink reservoir and the inflow port,
It is characterized by providing.

また、請求項5記載の発明は、請求項4記載のインクジェットヘッドにおいて、
一の前記バイパス流路は、複数の前記流入口に接続していることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the inkjet head according to the fourth aspect,
One of the bypass passages is connected to a plurality of the inlets.

また、請求項6記載の発明は、請求項4又は5記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記2つの範囲の前記第2の端部にそれぞれ接続される前記2つの第2排出流路は、前記第3の端部同士が隣り合わせに配置され、
前記バイパス流路は、隣り合わせの前記第3の端部の間に設けられていることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the inkjet head according to the fourth or fifth aspect,
The two second discharge flow paths respectively connected to the second ends of the two ranges are arranged such that the third ends are adjacent to each other,
The bypass channel is provided between the third ends adjacent to each other.

また、請求項7記載の発明は、請求項4〜6のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
一の前記第2排出流路に接続される前記バイパス流路は、当該一の第2排出流路に接続される前記第1排出流路の合成流路抵抗よりも当該バイパス流路の合成流路抵抗が大きくなる数及び形状で設けられていることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the inkjet head according to any one of the fourth to sixth aspects,
The bypass flow path connected to the one second discharge flow path is a composite flow path of the bypass flow path that is smaller than the composite flow path resistance of the first discharge flow path connected to the one second discharge flow path. It is characterized in that it is provided in a number and a shape that increases the road resistance.

また、請求項8記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記第2排出流路の内壁面のうち前記第3の端部から所定の範囲は、前記インク排出方向に垂直な断面積が当該インク排出方向の下流に向けて単調非減少となる形状であることを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the ink jet head according to any one of the first to seventh aspects,
A predetermined range from the third end of the inner wall surface of the second discharge channel has a shape in which a cross-sectional area perpendicular to the ink discharge direction is monotonically non-decreasing toward the downstream in the ink discharge direction. It is characterized by the following.

また、請求項9記載の発明は、請求項8記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記所定の範囲の前記内壁面には、曲面形状が含まれることを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the inkjet head according to the eighth aspect,
The inner wall surface in the predetermined range includes a curved surface shape.

また、請求項10記載の発明は、請求項1〜9のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記2つの範囲に各々設けられた前記第2排出流路の長さは等しいことを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the inkjet head according to any one of the first to ninth aspects,
The lengths of the second discharge passages provided in the two ranges are equal to each other.

また、請求項11記載の発明は、
請求項1〜10のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを備える画像形成装置である。
The invention according to claim 11 is
An image forming apparatus comprising the inkjet head according to any one of claims 1 to 10.

また、請求項12記載の発明は、請求項11記載の画像形成装置において、
前記複数の供給流路及び前記流入口を介して前記第2排出流路に供給するインクを貯留する第2インク貯留部と、
前記第2排出流路から排出されたインクを前記第2インク貯留部に戻す循環部と、
を備えることを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eleventh aspect,
A second ink storage unit that stores ink to be supplied to the second discharge channel via the plurality of supply channels and the inflow port;
A circulation unit that returns the ink discharged from the second discharge flow path to the second ink storage unit;
It is characterized by providing.

本発明に従うと、より効果的に画質の低下を抑制することができるという効果がある。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exists an effect that degradation of image quality can be suppressed more effectively.

インクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating a schematic configuration of an inkjet recording apparatus. ヘッドユニットのインク吐出面側を見た底面図である。FIG. 3 is a bottom view of the head unit as viewed from an ink ejection surface side. インクジェットヘッドの外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating an appearance of the inkjet head. インクの流路構成の全体を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the entire ink flow path configuration. ヘッドチップの断面の一部を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a part of a cross section of a head chip. ヘッドチップにおけるインク排出流路の構造について説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of an ink discharge channel in a head chip. ヘッドチップにおけるインク排出流路の構造について説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of an ink discharge channel in a head chip. ヘッドチップの断面図である。It is sectional drawing of a head chip. バイパス流路の変形例1を説明する図である。It is a figure explaining the modification 1 of a bypass passage. バイパス流路の変形例2を説明する図である。It is a figure explaining the modification 2 of a bypass passage. バイパス流路の変形例3を説明する図である。It is a figure explaining the modification 3 of a bypass passage. バイパス流路の変形例4を説明する図である。It is a figure explaining the modification 4 of a bypass passage. 第2実施形態のインクジェットヘッドを含むインクの流路構成の全体を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the entire configuration of an ink flow path including an inkjet head according to a second embodiment. 共通排出流路からのインクの排出について説明する図である。FIG. 4 is a diagram for describing discharge of ink from a common discharge channel.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の画像形成装置の第1実施形態であるインクジェット記録装置1の概略構成を示す斜視図である。インクジェット記録装置1は、搬送部2と、ヘッドユニット3などを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus 1 which is a first embodiment of the image forming apparatus of the present invention. The ink jet recording apparatus 1 includes a transport unit 2 and a head unit 3.

搬送部2は、2本の搬送ローラー2a、2bと、輪状の搬送ベルト2cなどを備える。搬送ローラー2a、2bは、X方向に回転軸が延びる向きで平行に配置されている。搬送ベルト2cは、搬送ローラー2a、2bの間に架け渡されて、搬送ローラー2aが図示略の搬送モーターの動作に応じて回転することで周回移動する。搬送ローラー2bは、搬送ベルト2cの周回移動に従って回転する。搬送ベルト2cの外周面(搬送面)がZ方向に向いている(上向きの)区間で、当該外周面上に載置された記録媒体Mが搬送ベルト2cの周回移動に従ってY方向に搬送される。   The transport unit 2 includes two transport rollers 2a and 2b, a ring-shaped transport belt 2c, and the like. The transport rollers 2a and 2b are arranged in parallel with the direction in which the rotation axis extends in the X direction. The transport belt 2c is stretched between the transport rollers 2a and 2b, and moves around when the transport roller 2a rotates according to the operation of a transport motor (not shown). The transport roller 2b rotates according to the orbital movement of the transport belt 2c. In a section in which the outer peripheral surface (conveying surface) of the conveying belt 2c is oriented in the Z direction (upward), the recording medium M placed on the outer peripheral surface is conveyed in the Y direction according to the orbital movement of the conveying belt 2c. .

ヘッドユニット3は、搬送部2により搬送される記録媒体Mに対して画像データに基づいて適切なタイミングでインクを吐出して画像を記録する。ヘッドユニット3は、記録媒体Mが搬送面上に載置される範囲で当該搬送面方向にインクを吐出可能に、ここでは、搬送面とインクの吐出面とが対向するように配置されている。このインクジェット記録装置1では、複数、例えば、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒色(K)の4色のインクをそれぞれ吐出する4つのヘッドユニット3が、例えば、記録媒体Mの搬送方向について上流側からY、M、C、Kの色の順に所定の間隔で配列されている。ヘッドユニット3の数は4つでなくてもよく、ヘッドユニット3の数に応じた色数のインクが吐出可能とされ得る。また、有色インクだけではなく、被膜などを形成する透明インクなどが含まれていてもよい。   The head unit 3 records an image on the recording medium M conveyed by the conveyance unit 2 by discharging ink at an appropriate timing based on the image data. The head unit 3 is arranged so that the ink can be ejected in the direction of the transport surface within a range where the recording medium M is placed on the transport surface, and here, the transport surface and the ink ejection surface face each other. . In the ink jet recording apparatus 1, a plurality of, for example, four head units 3 for ejecting four color inks of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) respectively include, for example, a recording medium. The colors are arranged at predetermined intervals in the order of Y, M, C, and K from the upstream side in the transport direction of M. The number of head units 3 need not be four, and ink of the number of colors corresponding to the number of head units 3 can be ejected. Further, in addition to the colored ink, a transparent ink for forming a film or the like may be included.

図2は、ヘッドユニット3のインク吐出面側を見た底面図である。ヘッドユニット3は、各々複数、ここでは8個ずつのインクジェットヘッド100を有し、これらのインクジェットヘッド100を支持部材に固定保持している。各インクジェットヘッド100には、それぞれ、ヘッドチップ101の吐出面側の面(ノズル面)に複数のノズルの開口Nが配列されている。ここでは、開口Nは、Y方向(搬送方向)について4箇所の位置でそれぞれX方向(搬送方向に垂直な方向)に延びるノズル列上に設けられている。開口Nは、全体として、X方向について記録媒体Mへの画像記録可能幅にわたって連続して所定の間隔(ノズル間隔)で配置されている。   FIG. 2 is a bottom view of the head unit 3 as viewed from the ink ejection surface side. Each of the head units 3 has a plurality of, here eight, ink jet heads 100, and these ink jet heads 100 are fixedly held on a support member. In each of the inkjet heads 100, openings N of a plurality of nozzles are arranged on a surface (nozzle surface) on the ejection surface side of the head chip 101. Here, the openings N are provided on nozzle rows extending in the X direction (direction perpendicular to the transport direction) at four positions in the Y direction (transport direction). The openings N are arranged at predetermined intervals (nozzle intervals) continuously over the width in which images can be recorded on the recording medium M in the X direction as a whole.

記録媒体Mは、特には限られないが、一定の寸法に裁断された枚葉紙であってよい。記録媒体Mは、図示略の媒体供給部から搬送ベルト2c上に供給され、ヘッドユニット3から吐出されたインクが着弾して画像が記録(必要に応じて乾燥、定着動作を含んでもよい)された後に搬送部2から媒体排出部に送られる。あるいは、記録媒体Mとしては、ロール紙が用いられてもよい。また、記録媒体Mとして、普通紙や塗工紙といった紙のほか、布帛又はシート状の樹脂など、表面に着弾したインクを定着させることが可能な種々の媒体が用いられてもよい。   The recording medium M is not particularly limited, but may be a sheet cut to a certain size. The recording medium M is supplied onto a transport belt 2c from a medium supply unit (not shown), and ink ejected from the head unit 3 lands to record an image (may include drying and fixing operations as necessary). After that, the sheet is sent from the transport section 2 to the medium discharge section. Alternatively, roll paper may be used as the recording medium M. Further, as the recording medium M, in addition to paper such as plain paper or coated paper, various media such as cloth or sheet-like resin that can fix ink that has landed on the surface may be used.

図3は、ヘッドユニット3が備えるインクジェットヘッド100の外観を示す斜視図である。本実施形態のインクジェットヘッド100は、ヘッドチップ101と、保持部102と、共通インク室103などを備える。インクジェットヘッド100は、ヘッドチップ101が搬送ベルト2cと対向する向きでヘッドユニット3により保持されている。   FIG. 3 is a perspective view illustrating an appearance of the inkjet head 100 included in the head unit 3. The inkjet head 100 according to the present embodiment includes a head chip 101, a holding unit 102, a common ink chamber 103, and the like. The inkjet head 100 is held by the head unit 3 in a direction in which the head chip 101 faces the transport belt 2c.

上述のように、ヘッドチップ101には、ノズルの開口Nが二次元配列されており、当該ノズルの開口Nからそれぞれインクが吐出される。なお、図3(b)における開口Nの配置は説明のためのものであり、実際のノズル間隔や開口Nの数などを反映したものではない。
保持部102は、ヘッドチップ101の上面(ノズル面側とは反対側。+Z側)に接合されており、また、共通インク室103を支持している。
As described above, the openings N of the nozzles are two-dimensionally arranged in the head chip 101, and ink is ejected from the openings N of the nozzles. Note that the arrangement of the openings N in FIG. 3B is for explanation, and does not reflect the actual nozzle spacing, the number of openings N, and the like.
The holding unit 102 is joined to the upper surface of the head chip 101 (the side opposite to the nozzle surface side, + Z side), and supports the common ink chamber 103.

図3(a)に示すように、共通インク室103には、開口Nに供給するインクを貯留する共通供給インク室1031(第1インク貯留部)と、開口Nから吐出されずに回収(排出)されたインクを貯留する2つの共通排出インク室1032とが含まれる。それぞれのインク室には、各ヘッドユニット3から吐出される色(ここでは、YMCKのうちいずれか)のインクが貯留される。ここでは、共通供給インク室1031が共通インク室103の中央に設けられ、上方からの平面視で当該共通供給インク室1031のX方向について両側に共通排出インク室1032が設けられている。   As shown in FIG. 3A, the common ink chamber 103 is provided with a common supply ink chamber 1031 (first ink storage unit) for storing ink to be supplied to the opening N, and is collected (discharged) without being discharged from the opening N. 2) and two common discharge ink chambers 1032 for storing the collected ink. In each ink chamber, ink of a color (here, any of YMCK) ejected from each head unit 3 is stored. Here, the common supply ink chamber 1031 is provided at the center of the common ink chamber 103, and the common discharge ink chamber 1032 is provided on both sides in the X direction of the common supply ink chamber 1031 in plan view from above.

共通インク室103(共通供給インク室1031)の略中央には、ヘッドチップ101に接続されるフレキシブルプリント基板(FPC111)が貫通する空間が設けられている。共通供給インク室1031には、供給口1033(インレット)を介してインクが供給される。共通排出インク室1032からは、排出口1034(アウトレット)を介してインクが排出される。   At a substantially center of the common ink chamber 103 (common supply ink chamber 1031), a space is provided through which a flexible printed board (FPC 111) connected to the head chip 101 penetrates. Ink is supplied to the common supply ink chamber 1031 via a supply port 1033 (inlet). Ink is discharged from the common discharge ink chamber 1032 through a discharge port 1034 (outlet).

図4は、インクの流路構成の全体を示す模式図である。インクジェット記録装置1は、メインタンク91と、供給用サブタンク92(第2インク貯留部)と、還流用サブタンク93などを備える。   FIG. 4 is a schematic diagram showing the entire ink flow path configuration. The inkjet recording apparatus 1 includes a main tank 91, a supply sub-tank 92 (second ink storage section), a reflux sub-tank 93, and the like.

メインタンク91は、供給用サブタンク92に供給されるインクを貯留する。メインタンク91は、送液ポンプ81を介してインク流路71によって供給用サブタンク92と接続されている。送液ポンプ81の動作により、インクは、メインタンク91から供給用サブタンク92に送液される。   The main tank 91 stores the ink supplied to the supply sub-tank 92. The main tank 91 is connected to a supply sub-tank 92 by an ink flow path 71 via a liquid feed pump 81. By the operation of the liquid sending pump 81, the ink is sent from the main tank 91 to the supply sub-tank 92.

供給用サブタンク92は、インクジェットヘッド100の共通供給インク室1031に供給されるインクを貯留する。供給用サブタンク92は、インク流路72によって供給口1033と接続されている。   The supply sub-tank 92 stores ink supplied to the common supply ink chamber 1031 of the inkjet head 100. The supply sub-tank 92 is connected to the supply port 1033 by the ink flow path 72.

還流用サブタンク93は、共通排出インク室1032から排出されたインクを貯留する。還流用サブタンク93は、インク流路73によって2つの排出口1034に接続されている。   The reflux sub-tank 93 stores the ink discharged from the common discharge ink chamber 1032. The reflux sub-tank 93 is connected to two discharge ports 1034 by an ink flow path 73.

供給用サブタンク92と還流用サブタンク93との間は、送液ポンプ82を介してインク流路74によって接続されている。送液ポンプ82の動作により、還流用サブタンク93内のインクが供給用サブタンク92に戻される。
インク流路73、74、還流用サブタンク93及び送液ポンプ82が本実施形態の画像形成装置(インクジェット記録装置1)における循環部を構成している。
The supply sub-tank 92 and the reflux sub-tank 93 are connected by an ink flow path 74 via a liquid feed pump 82. By the operation of the liquid supply pump 82, the ink in the reflux sub-tank 93 is returned to the supply sub-tank 92.
The ink flow paths 73 and 74, the reflux sub-tank 93, and the liquid feed pump 82 constitute a circulating unit in the image forming apparatus (inkjet recording apparatus 1) of the present embodiment.

供給用サブタンク92は、ヘッドチップ101のインク吐出面よりも鉛直方向について高い位置に設けられ、還流用サブタンク93は、インク吐出面よりも鉛直方向について低い位置に設けられている。したがって、供給用サブタンク92の液面とインク吐出面との間の水頭差による圧力P1と、インク吐出面と還流用サブタンク93との間の水頭差による圧力P2に応じて、供給口1033におけるインクの圧力は、排出口1034におけるインクの圧力よりも高くなる。供給用サブタンク92及び還流用サブタンク93の鉛直方向についての高さ(すなわち、圧力P2)は、変更可能であってよい。   The supply sub-tank 92 is provided at a position higher than the ink ejection surface of the head chip 101 in the vertical direction, and the reflux sub-tank 93 is provided at a position lower than the ink ejection surface in the vertical direction. Therefore, the ink at the supply port 1033 depends on the pressure P1 due to the head difference between the liquid surface of the supply sub-tank 92 and the ink discharge surface, and the pressure P2 due to the head difference between the ink discharge surface and the reflux sub-tank 93. Is higher than the pressure of the ink at the discharge port 1034. The height (that is, the pressure P2) of the supply sub-tank 92 and the reflux sub-tank 93 in the vertical direction may be changeable.

図5は、ヘッドチップ101の断面の一部を示す図である。ここでは、1つのノズル211及び接続部35を含む図3の断面線AAにおける断面を示す。   FIG. 5 is a diagram showing a part of a cross section of the head chip 101. Here, a cross section taken along a cross section line AA in FIG. 3 including one nozzle 211 and the connection portion 35 is shown.

ヘッドチップ101は、ノズル基板21と、中間基板22と、アクチュエーター基板23と、保護基板24などを有する。これらのノズル基板21、中間基板22、アクチュエーター基板23及び保護基板24は、順番に積層されている。   The head chip 101 has a nozzle substrate 21, an intermediate substrate 22, an actuator substrate 23, a protection substrate 24, and the like. The nozzle substrate 21, the intermediate substrate 22, the actuator substrate 23, and the protection substrate 24 are sequentially stacked.

ノズル基板21は、例えば、Si層のノズル層21a及びノズル支持層21cの間に酸化膜層21bを挟んだSOI基板(Silicon on Insulator)である。あるいは、ノズル基板21は、ポリイミドなどの樹脂材料やSUSなどの金属材料によって形成されていてもよい。   The nozzle substrate 21 is, for example, an SOI substrate (Silicon on Insulator) having an oxide film layer 21b interposed between a nozzle layer 21a of a Si layer and a nozzle support layer 21c. Alternatively, the nozzle substrate 21 may be formed of a resin material such as polyimide or a metal material such as SUS.

ノズル層21aには、インクの液滴を吐出するノズル211が複数形成されている。ノズル層21aのZ方向についての厚さは、例えば、10〜20μmである。ここでは、例えば、X方向に所定の間隔で配列されたノズル211の並び(ノズル列)がY方向(搬送方向)に互いに異なる位置に複数列(例えば4列)設けられている。   The nozzle layer 21a is provided with a plurality of nozzles 211 for discharging ink droplets. The thickness of the nozzle layer 21a in the Z direction is, for example, 10 to 20 μm. Here, for example, a plurality of rows (for example, four rows) of nozzles 211 arranged at predetermined intervals in the X direction (nozzle rows) are provided at positions different from each other in the Y direction (transport direction).

ノズル支持層21cは、例えば、厚さ100〜300μmである。ノズル支持層21cには、インク流路となる貫通孔213と、個別排出流路214(第1排出流路)などが設けられている。個別排出流路214は、一端(第1の端部)が貫通孔213(すなわち後述の供給流路)に接続しており、他端(第2の端部)がノズル支持層21cの+Z側の面(上面)で共通排出流路222(第2排出流路)に接続している。個別排出流路214は、ここでは、ノズル支持層21cの−Z側(底面)に開放しており、酸化膜層21bが当該底面側の内壁面をなしている。あるいは、個別排出流路214に面する部分の酸化膜層21bが除去されて、ノズル層21aの上面が個別排出流路214の底面側の内壁面をなしていてもよい。また、ノズル基板21の強度が得られる範囲でノズル層21aにまたがって個別排出流路214が設けられていてもよい。   The nozzle support layer 21c has a thickness of, for example, 100 to 300 μm. The nozzle support layer 21c is provided with a through hole 213 serving as an ink flow path, an individual discharge flow path 214 (first discharge flow path), and the like. One end (first end) of the individual discharge channel 214 is connected to the through hole 213 (that is, a supply channel described later), and the other end (second end) is on the + Z side of the nozzle support layer 21c. Is connected to the common discharge channel 222 (second discharge channel). Here, the individual discharge channel 214 is open to the -Z side (bottom surface) of the nozzle support layer 21c, and the oxide film layer 21b forms an inner wall surface on the bottom surface side. Alternatively, the portion of the oxide film layer 21b facing the individual discharge channel 214 may be removed, and the upper surface of the nozzle layer 21a may form the inner wall surface on the bottom side of the individual discharge channel 214. Further, an individual discharge channel 214 may be provided over the nozzle layer 21a as long as the strength of the nozzle substrate 21 can be obtained.

酸化膜層21bは、例えば、厚さ0.3〜1.0μmのSiO層である。酸化膜層21bには、ノズル層21aのノズル211とノズル支持層21cの貫通孔213との間を連通させる貫通孔212が設けられている。貫通孔212、213は、平面視でノズル211と同心であり、貫通孔212、213の内径は、ノズル211の内径よりも大きい。ノズル211は、逆テーパー形状を有し、開口Nに近いほど内径が小さい。 The oxide film layer 21b is, for example, a SiO 2 layer having a thickness of 0.3 to 1.0 μm. The oxide film layer 21b is provided with a through hole 212 for communicating between the nozzle 211 of the nozzle layer 21a and the through hole 213 of the nozzle support layer 21c. The through holes 212 and 213 are concentric with the nozzle 211 in a plan view, and the inner diameter of the through holes 212 and 213 is larger than the inner diameter of the nozzle 211. The nozzle 211 has an inverted tapered shape, and the inner diameter is smaller as it is closer to the opening N.

中間基板22は、例えば、厚さ100〜300μmのSi基板からなる。中間基板22には、貫通孔221と、共通排出流路222と、圧力緩衝部223(ダンパー)などが設けられている。   The intermediate substrate 22 is made of, for example, a Si substrate having a thickness of 100 to 300 μm. The intermediate substrate 22 is provided with a through hole 221, a common discharge channel 222, a pressure buffer 223 (damper), and the like.

貫通孔221は、中間基板22をZ方向に貫通し、貫通孔213と接続している。貫通孔221の形状は、単純な円柱状に限られない。貫通孔221の径(断面積)が非一様とされるなどにより圧力損失の大きさ、すなわち、インクの吐出時の運動エネルギーが適宜な大きさに調整されるように構成されていてもよい。   The through hole 221 penetrates the intermediate substrate 22 in the Z direction and is connected to the through hole 213. The shape of the through hole 221 is not limited to a simple columnar shape. The diameter (cross-sectional area) of the through-hole 221 may be made non-uniform or the like, so that the magnitude of the pressure loss, that is, the kinetic energy at the time of ink ejection may be adjusted to an appropriate magnitude. .

共通排出流路222には、上述のように個別排出流路214の他端側(貫通孔213に接続する側とは反対側の端部)が接続している。共通排出流路222は共通排出インク室1032につながっている(図示略)。なお、個別排出流路214が中間基板22内に設けられて、当該中間基板22の内部で貫通孔221と共通排出流路222とを接続していてもよい。   As described above, the other end of the individual discharge channel 214 (the end opposite to the side connected to the through hole 213) is connected to the common discharge channel 222. The common discharge channel 222 is connected to the common discharge ink chamber 1032 (not shown). Note that the individual discharge channel 214 may be provided in the intermediate substrate 22, and the through hole 221 and the common discharge channel 222 may be connected inside the intermediate substrate 22.

圧力緩衝部223は、可撓性を有する程度の薄さ(厚さ)の薄板223aと、空気室223bとを有する。薄板223aは、ここでは、共通排出流路222の上側壁面の少なくとも一部をなしている。空気室223bは、当該薄板223aを挟んで共通排出流路222とは反対側(ここでは、薄板223aの上側)に設けられている。空気室223bの高さ方向についての厚さは、少なくとも薄板223aの変形を妨げない程度(例えば、1〜100μm)である。また、空気室223bの容積は、共通排出流路222の容積よりも小さい。空気室223bは、大気連通されていてもよいし、密閉されていてもよい。また、大気連通用の孔部を開閉する蓋部材などが設けられていてもよい。   The pressure buffer section 223 includes a thin plate 223a having a thickness (thickness) enough to have flexibility, and an air chamber 223b. Here, the thin plate 223a forms at least a part of the upper wall surface of the common discharge channel 222. The air chamber 223b is provided on the opposite side of the thin plate 223a from the common discharge channel 222 (here, above the thin plate 223a). The thickness of the air chamber 223b in the height direction is at least such that the deformation of the thin plate 223a is not hindered (for example, 1 to 100 μm). The volume of the air chamber 223b is smaller than the volume of the common discharge channel 222. The air chamber 223b may be connected to the atmosphere or may be closed. Further, a cover member or the like for opening and closing the hole for communicating with the atmosphere may be provided.

圧力緩衝部223は、共通排出流路222内のインク圧が変化した場合や、当該インク中を圧力波が伝わる場合に、インクの圧力と空気室223b内の空気圧との差に応じて薄板223aが変形、振動することで圧力変化を緩和、減衰させる。また、薄板223aは、インク圧と空気室223b内の空気圧との差に応じて弾性(伸縮)変形するものであってもよく、あるいは、弾性変形する部材が薄板223aの表面(共通排出流路222の側)に設けられていてもよい。   When the ink pressure in the common discharge channel 222 changes, or when a pressure wave is transmitted through the ink, the pressure buffer 223 controls the thin plate 223a according to the difference between the ink pressure and the air pressure in the air chamber 223b. Deforms and vibrates to mitigate and attenuate pressure changes. Further, the thin plate 223a may be elastically (expanded or contracted) deformed according to the difference between the ink pressure and the air pressure in the air chamber 223b, or the elastically deformed member may be formed on the surface of the thin plate 223a (the common discharge channel). 222 side).

中間基板22は、共通排出流路222及び薄板223aを含む部分と、空気室223bを含む部分とで別個の基板により構成されて積層されたものであってもよい。   The intermediate substrate 22 may be configured by a separate substrate including a portion including the common discharge channel 222 and the thin plate 223a and a portion including the air chamber 223b, and may be stacked.

アクチュエーター基板23は、圧力室層23aと、振動層23bを含む。圧力室層23aは、例えば、100〜300μm程度のSi基板からなる。圧力室層23aには、インクに圧力変動を付与するための圧力室231を含むインクの流路が設けられている。このインク流路の一端が中間基板22の貫通孔221と接続されている。ここでは、インク流路は、圧力室層23aを上下に貫通して設けられ、中間基板22の上面が下側の壁面となり、振動層23bが上側の壁面となる。   The actuator substrate 23 includes a pressure chamber layer 23a and a vibration layer 23b. The pressure chamber layer 23a is made of, for example, a Si substrate of about 100 to 300 μm. The pressure chamber layer 23a is provided with an ink flow path including a pressure chamber 231 for applying pressure fluctuation to the ink. One end of the ink flow path is connected to the through hole 221 of the intermediate substrate 22. Here, the ink flow path is provided vertically penetrating the pressure chamber layer 23a, the upper surface of the intermediate substrate 22 becomes a lower wall surface, and the vibration layer 23b becomes an upper wall surface.

振動層23bは、例えば、1〜10μm程度の薄い弾性変形可能なSi基板であり、圧力室層23aの上面に接して設けられている。振動層23bには、圧力室層23aのインク流路の他端(貫通孔221と接続される側と反対側の端部)と共通供給インク室1031とを連通させるための貫通孔232が設けられている。   The vibration layer 23b is, for example, a thin elastically deformable Si substrate having a thickness of about 1 to 10 μm, and is provided in contact with the upper surface of the pressure chamber layer 23a. The vibration layer 23b is provided with a through hole 232 for communicating the other end of the ink flow path of the pressure chamber layer 23a (the end opposite to the side connected to the through hole 221) with the common supply ink chamber 1031. Have been.

振動層23bの上面上(圧力室層23aとは反対側の面上)には、上方から見た平面視で圧力室231の位置に合わせて加圧部31が設けられている。加圧部31は、下部電極311と、圧電体層312と、上部電極313とを有し、これらが順番に積層、固着されている。下部電極311が振動層23bの上面に固定されており、上部電極313と下部電極311との間に印加された電圧差に応じて圧電体層312が伸縮変形することで振動層23bが歪む。上部電極313と下部電極311との間の電圧を周期的に変化させることで振動層23bの歪みパターンを周期的に変化させて、当該歪みに応じて圧力室231の容積を変化させ、圧力室231内部のインクに圧力変化を付与する。   On the upper surface of the vibration layer 23b (on the surface opposite to the pressure chamber layer 23a), the pressurizing portion 31 is provided in accordance with the position of the pressure chamber 231 in plan view when viewed from above. The pressing unit 31 has a lower electrode 311, a piezoelectric layer 312, and an upper electrode 313, which are sequentially laminated and fixed. The lower electrode 311 is fixed on the upper surface of the vibration layer 23b, and the vibration layer 23b is distorted by the expansion and contraction of the piezoelectric layer 312 according to the voltage difference applied between the upper electrode 313 and the lower electrode 311. By periodically changing the voltage between the upper electrode 313 and the lower electrode 311, the strain pattern of the vibrating layer 23 b is periodically changed, and the volume of the pressure chamber 231 is changed according to the strain. A pressure change is applied to the ink inside 231.

下部電極311は、例えば、チタン(Ti)や白金(Pt)等の薄膜状の層である。圧電体層312は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)などである。上部電極313は、例えば、クロム(Cr)や金(Au)などの薄膜である。これらは、それぞれ振動層23bの上面に順番に成膜されて形成されてよい。   The lower electrode 311 is a thin film layer of, for example, titanium (Ti) or platinum (Pt). The piezoelectric layer 312 is, for example, lead zirconate titanate (PZT). The upper electrode 313 is a thin film of, for example, chromium (Cr) or gold (Au). These may be formed by sequentially forming films on the upper surface of the vibration layer 23b.

アクチュエーター基板23の上面には、下部電極311及び上部電極313に駆動電圧信号を供給するための信号配線36と、当該信号配線36を駆動部に接続する配線とを接続するための接続部35とが設けられている。ここでは、接続部35は、例えば、駆動ICが設けられたFPC111のアクチュエーター基板23への接続部分である。上述のように、FPC111は、共通供給インク室1031の略中央部から上方に引き出されている。FPC111の回路配線とアクチュエーター基板23上の信号配線36とは、接続部35において、例えば、間に挟まれた異方性導電フィルム(ACF)を介して熱圧着されている。あるいは、異方性導電ペースト(ACP)や銀ペーストなどが用いられて接続されていてもよい。信号配線36と振動層23bとの間は、適宜絶縁層(例えば、SiO膜など)により絶縁されている。ここでは、下部電極311には共通電位(例えば、接地電位)が供給され、上部電極313に対して個別配線により個別の駆動電圧信号が送られる。 On the upper surface of the actuator substrate 23, a signal wire 36 for supplying a drive voltage signal to the lower electrode 311 and the upper electrode 313, and a connection portion 35 for connecting the signal wire 36 to a wire connecting the drive portion are provided. Is provided. Here, the connection part 35 is, for example, a connection part of the FPC 111 provided with the drive IC to the actuator board 23. As described above, the FPC 111 is drawn upward from the substantially central portion of the common supply ink chamber 1031. The circuit wiring of the FPC 111 and the signal wiring 36 on the actuator board 23 are thermocompression-bonded at the connection part 35 via, for example, an anisotropic conductive film (ACF) interposed therebetween. Alternatively, the connection may be made using an anisotropic conductive paste (ACP) or a silver paste. The signal wiring 36 and the vibration layer 23b are appropriately insulated from each other by an insulating layer (for example, an SiO 2 film). Here, a common potential (for example, a ground potential) is supplied to the lower electrode 311, and individual drive voltage signals are sent to the upper electrode 313 by individual wiring.

保護基板24は、例えば、42アロイにより構成された基板であり、アクチュエーター基板23との接触面側には、加圧部31などを収容する空間が形成されている。また、保護基板24には、上下方向に貫通孔241が形成されている。貫通孔241は、共通供給インク室1031と貫通孔232との間を接続している。   The protection substrate 24 is, for example, a substrate made of a 42 alloy, and a space for accommodating the pressurizing portion 31 and the like is formed on the contact surface side with the actuator substrate 23. Further, a through-hole 241 is formed in the protection substrate 24 in the up-down direction. The through hole 241 connects between the common supply ink chamber 1031 and the through hole 232.

すなわち、供給用サブタンク92から供給口1033を経て共通供給インク室1031に供給されたインクは、貫通孔241、232、圧力室231を含むインクの流路、貫通孔221、213をそれぞれ通ってノズル211に送られる。すなわち、共通供給インク室1031における貫通孔241への入口から貫通孔213のノズル211との境界までが各ノズルにインクを供給する供給流路となる。貫通孔213に送られたインクのうちノズル211から吐出されないインクは、個別排出流路214及び共通排出流路222を通って共通排出インク室1032に流れ、さらに、排出口1034から還流用サブタンク93に戻される。このインクは、適宜、異物などを除去するフィルターなどを介して、還流用サブタンク93から再び供給用サブタンク92に送られることで循環する。   That is, the ink supplied from the supply sub-tank 92 to the common supply ink chamber 1031 via the supply port 1033 passes through the through-holes 241 and 232, the ink flow path including the pressure chamber 231 and the through-holes 221 and 213, respectively. Sent to 211. That is, from the entrance to the through hole 241 in the common supply ink chamber 1031 to the boundary of the through hole 213 with the nozzle 211 is a supply flow path for supplying ink to each nozzle. The ink that is not ejected from the nozzle 211 among the inks sent to the through holes 213 flows into the common ejection ink chamber 1032 through the individual ejection channel 214 and the common ejection channel 222, and further flows from the ejection port 1034 to the sub-tank 93 for reflux. Is returned to. This ink is circulated by being sent from the reflux sub-tank 93 to the supply sub-tank 92 again through a filter or the like that removes foreign matter and the like as appropriate.

図6及び図7は、ヘッドチップ101におけるインク排出流路の構造について説明する図である。図6(a)は、インク排出流路を上方から透視して見た図である。図6(b)は、共通排出流路222のX方向について略中央で隣り合う端部付近を拡大して示した図である。図7(a)は、図6(a)の断面線BBにおける断面図である。図7(b)は、図6(a)の断面線CCにおける断面図である。図8は、図6(a)の断面線DDにおける断面図である。   FIGS. 6 and 7 are diagrams illustrating the structure of the ink discharge channel in the head chip 101. FIG. FIG. 6A is a view of the ink discharge passage viewed from above. FIG. 6B is an enlarged view showing the vicinity of an end adjacent to the common discharge channel 222 at substantially the center in the X direction. FIG. 7A is a cross-sectional view taken along a cross-sectional line BB of FIG. FIG. 7B is a cross-sectional view taken along a cross-sectional line CC in FIG. FIG. 8 is a sectional view taken along section line DD in FIG.

複数の個別排出流路214が第2の端部で接続する共通排出流路222は、ノズル列(ノズル列に沿った第2の端部の列)ごとに当該ノズル列方向(X方向)について中央付近で互いに異なる2つの範囲に区分されて2本ずつがそれぞれ±X方向に延在して設けられている。共通排出流路222は、両端側(ここでは、第4の端部。第3の端部に対する他方)でそれぞれ、ヘッドチップ101の±X方向について両端付近に設けられたインク排出室225に接続されている。   The common discharge flow path 222 to which the plurality of individual discharge flow paths 214 are connected at the second end is provided for each nozzle row (the row of the second end along the nozzle row) in the nozzle row direction (X direction). In the vicinity of the center, two sections are provided, each of which is divided into two different areas and extends in the ± X direction. The common discharge channel 222 is connected to ink discharge chambers 225 provided near both ends in the ± X direction of the head chip 101 at both ends (here, the fourth end; the other end with respect to the third end). Have been.

共通排出流路222の中央寄りの端(ここでは、第3の端部)同士は、壁面を挟んで隣り合って配置され、当該第3の端部付近には、それぞれ開口226a(流入口)が設けられている。壁面は2つの共通排出流路222を分離してさえいればよく、十分に薄くてよい。開口226aは、貫通孔226、233、242によるバイパス流路を介して共通供給インク室1031と共通排出流路222とをつないでいる。すなわち、共通供給インク室1031のインクの一部は、バイパス流路を介して開口226aから共通排出流路222の第3の端部付近に流入可能となっている。壁面に隔てられる共通排出流路222の長さが等しいほど、長い方の共通排出流路222による圧力分布の差が小さく抑えられるが、ノズル211の配置などに応じて2つの共通排出流路222の長さが多少(すなわち、例えば、ノズル間隔の数倍程度の範囲で)異なっていてもよい。   Ends near the center (third end in this case) of the common discharge channel 222 are arranged adjacent to each other with a wall surface interposed therebetween, and near the third end, an opening 226a (inlet) is provided. Is provided. The wall only needs to separate the two common discharge channels 222 and may be sufficiently thin. The opening 226a connects the common supply ink chamber 1031 and the common discharge channel 222 via a bypass channel formed by through holes 226, 233, and 242. That is, a part of the ink in the common supply ink chamber 1031 can flow into the vicinity of the third end of the common discharge channel 222 from the opening 226a via the bypass channel. As the length of the common discharge channel 222 separated by the wall surface is equal, the difference in the pressure distribution by the longer common discharge channel 222 is reduced, but the two common discharge channels 222 depend on the arrangement of the nozzle 211 and the like. May be slightly different (that is, for example, within a range of several times the nozzle interval).

貫通孔226、233、242の口径(流路の延在方向に垂直な面における断面積)は、同一であっても同一でなくてもよく、また、一部又は全体で連続的に口径が変化するように、例えば、テーパー形状などを有していてもよい。流路抵抗(流れるインクの圧力損失)が適切な値となるようにこれらの口径(形状)とバイパス流路の長さとが定められればよい。特に、一つの共通排出流路222に接続されている複数の個別排出流路214の合成流路抵抗がバイパス流路の流路抵抗(後述のように複数のバイパス流路が接続される場合には合成流路抵抗)よりも小さくなるようにバイパス流路の形状や長さ(複数の場合は、これらに加えて数)が定められるとよい。これにより、インクジェットヘッド100において、個別排出流路214から排出されたインクがバイパス流路へ逆流したり、バイパス流路から流入する多量のインクによって個別排出流路214のインクの流入が妨げられたりするのを抑制することができる。   The diameters of the through holes 226, 233, and 242 (the cross-sectional area in a plane perpendicular to the direction in which the flow path extends) may or may not be the same, and the diameters may be partially or wholly continuous. For example, it may have a tapered shape so as to change. The aperture (shape) and the length of the bypass channel may be determined so that the channel resistance (pressure loss of the flowing ink) has an appropriate value. In particular, the combined flow path resistance of the plurality of individual discharge flow paths 214 connected to one common discharge flow path 222 is equal to the flow path resistance of the bypass flow path (when a plurality of bypass flow paths are connected as described below). Is smaller than the combined flow path resistance), the shape and length of the bypass flow path (in the case of a plurality of paths, the number in addition to these) may be determined. Accordingly, in the inkjet head 100, the ink discharged from the individual discharge flow path 214 flows back to the bypass flow path, and the inflow of the ink in the individual discharge flow path 214 is prevented by a large amount of ink flowing from the bypass flow path. Can be suppressed.

開口226aから流入するインクは、個別排出流路214から流入するインク、気泡や異物などをよどませずにインク排出室225に送出する共通排出流路222内のインク流を形成する。すなわち、第3の端部がインク排出方向について最上流側となる。個別排出流路214の排出側端部(第2の端部)がいずれも開口226a(インク流の最上流)とインク排出室225a(インク流の最下流)との間に設けられていることで(言い換えると、開口226aが第3の端部と、インク排出方向について当該第3の端部に最も近い第2の端部との間に設けられていることで)、個別排出流路214から排出されるインクがインク排出室225に排出されるまでによどまない。   The ink flowing from the opening 226 a forms an ink flow in the common discharge channel 222 that is sent to the ink discharge chamber 225 without stagnation of the ink, bubbles, foreign matter, and the like flowing from the individual discharge channel 214. That is, the third end is the most upstream side in the ink discharge direction. The discharge side end (second end) of the individual discharge flow path 214 is provided between the opening 226a (the most upstream of the ink flow) and the ink discharge chamber 225a (the most downstream of the ink flow). (In other words, since the opening 226a is provided between the third end and the second end closest to the third end in the ink discharge direction), the individual discharge flow path 214 Does not stop until the ink discharged from the ink is discharged to the ink discharge chamber 225.

共通排出流路222は、X方向について区分されている分、各個別排出流路214との接続位置からインク排出室225までの距離の差が小さく抑えられる。これにより、各個別排出流路214のインク流路からの分岐位置(第1の端部)からインク排出室225(第4の端部)までのインク圧の差(すなわち、圧力損失の違い)が小さく抑えられ、流出特性の差が低減される。   Since the common discharge channel 222 is divided in the X direction, the difference in the distance from the connection position with each individual discharge channel 214 to the ink discharge chamber 225 can be reduced. Thereby, a difference in ink pressure (ie, a difference in pressure loss) from the branch position (first end) of each individual discharge flow path 214 from the ink flow path to the ink discharge chamber 225 (fourth end). Is kept small, and the difference in outflow characteristics is reduced.

インク排出室225の上方(+Z側)には、排出連通口228aが設けられている。排出連通口228aは、貫通孔228、234、243など(まとめてバイパス流路)を介して供給流路を経ずに共通排出インク室1032とインク排出室225とをつないでいる。共通排出流路222からインク排出室225に流入したインクは、排出連通口228aから共通排出インク室1032へ流出する。   A discharge communication port 228a is provided above the ink discharge chamber 225 (on the + Z side). The discharge communication port 228a connects the common discharge ink chamber 1032 and the ink discharge chamber 225 via the through holes 228, 234, and 243 (collectively, bypass paths) without passing through the supply flow path. The ink flowing from the common discharge channel 222 into the ink discharge chamber 225 flows out from the discharge communication port 228a to the common discharge ink chamber 1032.

図9は、バイパス流路の変形例1を説明する図である。図6〜図8に符号を付して示した構成と同一の構成(場所が変更されているものを含む)に対しては、同一の符号を用いている。   FIG. 9 is a diagram illustrating a first modification of the bypass passage. The same reference numerals are used for the same configurations (including those whose locations have been changed) that are the same as those shown by the reference numerals in FIGS. 6 to 8.

隣り合う共通排出流路222のそれぞれ第1の端部に設けられた複数(2つ)の開口226aに対して一つの共通のバイパス流路(貫通孔226、233、242)が設けられて(接続されて)いてもよい。図9(b)に示すように、ここでは、貫通孔233、242の位置は、X方向について2つの開口226aの中央の位置ではないが、中央に設けられていてもよい。また、上記実施形態と同様に、貫通孔233、242は、延在方向(Z方向)について途中で口径が変化していてもよい。貫通孔233、242の位置は、他の構成との位置関係、例えば、アクチュエーター基板23上に設けられる電気配線を避けるように適宜定められればよい。   One common bypass channel (through holes 226, 233, 242) is provided for a plurality (two) of openings 226a provided at the first end of each of the adjacent common discharge channels 222 (see FIGS. Connected). As shown in FIG. 9B, here, the positions of the through holes 233 and 242 are not at the center of the two openings 226a in the X direction, but may be provided at the center. Further, similarly to the above-described embodiment, the diameter of the through holes 233 and 242 may be changed in the middle in the extending direction (Z direction). The positions of the through holes 233 and 242 may be appropriately determined so as to avoid a positional relationship with other components, for example, electrical wiring provided on the actuator substrate 23.

図10は、バイパス流路の変形例2を説明する図である。図6〜図8に符号を付して示した構成と同一の構成(場所が変更されているものを含む)に対しては、同一の符号を用いている。   FIG. 10 is a diagram illustrating a second modification of the bypass passage. The same reference numerals are used for the same configurations (including those whose locations have been changed) that are the same as those shown by the reference numerals in FIGS. 6 to 8.

ここでは、各共通排出流路222に対してそれぞれ2つ(複数)ずつ開口226aが設けられている。共通排出流路222と共通供給インク室1031との間の構成、例えば、電気配線などとの位置関係上、十分な口径のバイパス流路を形成することができない場合には、複数のバイパス流路を一つの共通排出流路222に対して接続することで、合成された流路抵抗を低減させて適切な圧力で共通排出流路222に対してインクを流入させることができる。   Here, two (plural) openings 226 a are provided for each common discharge channel 222. When a bypass channel having a sufficient diameter cannot be formed due to a configuration between the common discharge channel 222 and the common supply ink chamber 1031, for example, a positional relationship with an electrical wiring or the like, a plurality of bypass channels are required. Is connected to one common discharge channel 222, the combined flow channel resistance is reduced, and the ink can flow into the common discharge channel 222 at an appropriate pressure.

ここでは、各共通排出流路222の第3の端部付近のY方向について両端付近にそれぞれ開口226aを設けることとしたが、共通排出流路222に対して最も上流側で排出口(第2の端部)が開口している個別排出流路214の当該第2の端部より上流側であれば、X方向について異なる位置に開口226aが設けられていてもよい。   Here, the openings 226 a are provided near both ends in the Y direction near the third end of each common discharge channel 222, however, the discharge ports (second The opening 226a may be provided at a different position in the X direction as long as the opening is located on the upstream side of the second end of the individual discharge channel 214 having the opening.

この場合、変形例1と同様に、隣り合わせの共通排出流路222におけるY方向について等しい位置(厳密に等しくなくてもよい)の開口226aを介して、一のバイパス流路からそれぞれの共通排出流路222にインクを流入させてもよい。   In this case, similarly to the first modification, the common discharge flow from one bypass flow path via the opening 226a at the same position (not necessarily strictly equal) in the Y direction in the adjacent common discharge flow path 222. The ink may flow into the passage 222.

図11は、バイパス流路の変形例3を説明する図である。図6〜図8に符号を付して示した構成と同一の構成(場所が変更されているものを含む)に対しては、同一の符号を用いている。   FIG. 11 is a diagram illustrating a third modification of the bypass flow path. The same reference numerals are used for the same configurations (including those whose locations have been changed) that are the same as those shown by the reference numerals in FIGS. 6 to 8.

ここでは、開口226aは、共通排出流路222の上面(+Z側の面)に設けられる代わりに、側面(+Y側の面。すなわち、共通排出流路222に接続される個別排出流路214が設けられている側とは反対側の面)に設けられている。共通排出流路222の直上に他の構成、例えば、電気配線などにより空きスペースがない場合には、このように側面側に開口226aを設けて、上方(+Z側)からのバイパス流路内のインク流が孔部2261で−Y方向に向きを変えながら共通排出流路222に流入することとしてもよい。   Here, instead of being provided on the upper surface (the surface on the + Z side) of the common discharge channel 222, the opening 226a is provided on the side surface (the surface on the + Y side, that is, the individual discharge channel 214 connected to the common discharge channel 222). On the side opposite to the side provided). If there is no empty space just above the common discharge channel 222 due to another configuration, for example, electric wiring or the like, the opening 226a is provided on the side surface as described above, and the inside of the bypass channel from above (+ Z side) is formed. The ink flow may flow into the common discharge channel 222 while changing its direction in the −Y direction at the hole 2261.

また、ここでは、共通排出流路222が直方体形状ではなく、第3の端部の−Y側、すなわち、開口226aから流入したインクの流入方向の角が曲面形状となっている。この曲面形状は、インクの排出方向に垂直な断面積が当該排出方向の下流に向けて大きくなっていく(単調非減少)ように定められる。これにより、共通排出流路222に流入したインクが第3の端部や上流側の個別排出流路214の第2の端部付近でよどみやすくなるのを抑制する。ここでは、側面のみを丸めているが、これに加えて/代えて、側面と上面(+Z側)や底面(−Z側)との接続部分などが丸められていてもよい。また、孔部2261の底面と開口226aの対面(+Y側)との接続部分などで丸められていてもよい。   Further, here, the common discharge channel 222 is not in the shape of a rectangular parallelepiped, but has a curved shape at the −Y side of the third end, that is, the corner in the inflow direction of the ink flowing from the opening 226a. This curved surface shape is determined such that the cross-sectional area perpendicular to the ink discharge direction increases toward the downstream in the discharge direction (monotonic non-decreasing). Accordingly, it is possible to prevent the ink that has flowed into the common discharge channel 222 from easily stagnating near the third end or the second end of the individual discharge channel 214 on the upstream side. Here, only the side surface is rounded, but in addition to or instead of this, the connection portion between the side surface and the top surface (+ Z side) or the bottom surface (−Z side) may be rounded. Further, it may be rounded at a connection portion between the bottom surface of the hole 2261 and the facing surface (+ Y side) of the opening 226a.

図12は、バイパス流路の変形例4を説明する図である。図6〜図8に符号を付して示した構成と同一の構成(場所が変更されているものを含む)に対しては、同一の符号を用いている。   FIG. 12 is a diagram illustrating a fourth modification of the bypass passage. The same reference numerals are used for the same configurations (including those whose locations have been changed) that are the same as those shown by the reference numerals in FIGS. 6 to 8.

ここでは、開口226aは、共通排出流路222の第3の端部間の側の側面に設けられている。これに伴って、第3の端部が隣り合う2つの共通排出流路222間の壁の厚さは、2つの孔部2262を間に設けるのに十分な厚さとされる。一方で、ノズル211の開口N及びこれに対応する貫通孔221、213の配置は、予めノズル間隔及び加圧部31の配置間隔に応じて定められているので、個別排出流路214が貫通孔213と共通排出流路222との間でY方向に対して傾いて延在している。   Here, the opening 226a is provided on the side surface between the third ends of the common discharge channel 222. Accordingly, the thickness of the wall between the two common discharge channels 222 adjacent to each other at the third end is set to a thickness sufficient to provide two holes 2262 therebetween. On the other hand, since the arrangement of the opening N of the nozzle 211 and the corresponding through holes 221 and 213 is determined in advance in accordance with the nozzle interval and the arrangement interval of the pressurizing section 31, the individual discharge flow path 214 is 213 and the common discharge channel 222 extend obliquely with respect to the Y direction.

この場合には、バイパス流路から開口226aを経て共通排出流路222へのインク流は、第3の端部から±X方向に共通排出流路222内を流れて、インク排出室225へ流出する。上記実施形態及び各変形例と同様に、一の共通排出流路222に対して設けられる開口226aの数、開口面積及び壁面に対する開口位置は、他の構成、例えば、電気配線との位置関係などに応じて適宜定められてよい。   In this case, the ink flow from the bypass flow path to the common discharge flow path 222 through the opening 226a flows from the third end in the common discharge flow path 222 in the ± X direction, and flows out to the ink discharge chamber 225. I do. As in the above-described embodiment and each of the modifications, the number of openings 226a provided for one common discharge channel 222, the opening area, and the opening position with respect to the wall surface are different from each other, such as the positional relationship with the electric wiring. May be determined as appropriate.

以上のように、第1実施形態のインクジェットヘッド100は、インクを吐出する複数のノズル211と、ノズル211に各々インクを供給する複数の供給流路と、複数の供給流路にそれぞれ第1の端部で接続されて当該供給流路のインクを排出する個別排出流路214と、複数の個別排出流路214の第1の端部とは反対側の第2の端部がそれぞれ接続された共通排出流路222と、を備える。共通排出流路222のインク排出方向について最上流側の第3の端部と、インク排出方向について最も第3の端部に近い第2の端部との間には、供給流路を経ずに供給されるインクの流入口となる開口226aが設けられている。複数の第2の端部は、一又は複数の列に沿って配置され、列ごとに当該列に沿った方向(X方向)について互いに異なる2つの範囲に区分されて、当該2つの範囲で互いに異なる共通排出流路222に接続されている。共通排出流路222は、2つの範囲の第2の端部に接続される2つの共通排出流路222における第3の端部及び当該第3の端部とは反対側の第4の端部のうち一方同士が隣り合わせであり、他方同士が両端となっている。
このように、従来ノズル列ごとに一つながりで形成されていた共通排出流路を2本に分けることで、共通排出流路に沿った方向についての圧力差の増大を抑えて、各個別排出流路214からのインク流入の不均等を抑制する。これにより、インクジェットヘッド100では、インク吐出動作への影響の不均一性を低減させることができる。また、その一方付近をバイパス流路に接続し、他方をインク排出室225に接続することで、各々適切にインク流を生じさせて、共通排出流路222内(更にさかのぼって個別排出流路214内や供給流路内)でインクが滞留しないようにすることができる。すなわち、インクジェットヘッド100では、供給流路内の気泡や異物を適正に排除し、また、供給流路内部でのインク成分の偏りや粘度や温度の変化などを適切に抑制することができる。そして、流入側と排出側のいずれか同士が隣り合わせになるように配置することで、バイパス流路とインク排出流路の構成を適切に分離し、また、適宜共通化することができるので、インクジェットヘッドの構造を複雑化せず、また、効率的に配置してその大型化を抑えることができる。よって、このインクジェットヘッド100では、より効果的に画質の低下を抑制することができる。
As described above, the inkjet head 100 according to the first embodiment includes a plurality of nozzles 211 for discharging ink, a plurality of supply channels for supplying ink to the nozzles 211, and the first supply channel for each of the plurality of supply channels. The individual discharge flow path 214 connected at the end to discharge the ink in the supply flow path, and the second end opposite to the first end of the plurality of individual discharge flow paths 214 are connected respectively. A common discharge channel 222. The common discharge flow path 222 does not pass through the supply flow path between the third end on the most upstream side in the ink discharge direction and the second end closest to the third end in the ink discharge direction. An opening 226a serving as an inflow port for the ink supplied to the printer is provided. The plurality of second ends are arranged along one or a plurality of columns, are divided into two ranges different from each other in a direction (X direction) along the column, and are mutually separated in the two ranges. They are connected to different common discharge channels 222. The common discharge channel 222 is a third end of the two common discharge channels 222 connected to the second ends of the two ranges, and a fourth end opposite to the third end. Are adjacent to each other, and the other ends are both ends.
In this manner, by dividing the common discharge flow path conventionally formed as one connection for each nozzle row into two, the increase in the pressure difference in the direction along the common discharge flow path is suppressed, and each individual discharge flow The unevenness of the inflow of ink from the path 214 is suppressed. Thereby, in the inkjet head 100, the non-uniformity of the influence on the ink ejection operation can be reduced. In addition, by connecting the vicinity of one side to the bypass flow path and connecting the other side to the ink discharge chamber 225, an ink flow is appropriately generated, and the ink flow is appropriately generated in the common discharge flow path 222 (further back to the individual discharge flow path 214). Ink or in the supply flow path). That is, in the ink jet head 100, bubbles and foreign substances in the supply flow path can be properly eliminated, and unevenness of ink components, changes in viscosity, temperature, and the like in the supply flow path can be appropriately suppressed. By arranging either the inflow side or the discharge side to be adjacent to each other, the configurations of the bypass flow path and the ink discharge flow path can be appropriately separated, and the common configuration can be appropriately used. The structure of the head is not complicated, and the head can be efficiently arranged to suppress the increase in size. Therefore, in the inkjet head 100, it is possible to more effectively suppress the deterioration of the image quality.

また、インクジェットヘッド100には、一の共通排出流路222に対して複数の開口226aが設けられている。すなわち、電気配線などの他の構成との位置関係上、必要な太さのバイパス流路を形成できない場合などには、複数本に分割して共通排出流路222にインクを供給する形状とすることで、適正に共通排出流路222内のインクを排出させることができる。   In the inkjet head 100, a plurality of openings 226a are provided for one common discharge channel 222. That is, when a bypass channel having a required thickness cannot be formed due to a positional relationship with another configuration such as electric wiring, the shape is divided into a plurality of lines to supply ink to the common discharge channel 222. Thus, the ink in the common discharge channel 222 can be properly discharged.

また、列状に配置された個別排出流路214の2つの範囲の第2の端部に対してそれぞれ接続される2つの共通排出流路222は、第3の端部同士が隣り合わせに配置されている。このように、特に、流入側をヘッドチップ101の中央側に設けることで、ヘッドチップ101の周縁部のスペースを用いてインクの排出流路を統合整理して共通排出インク室1032へ排出しやすくなる。よって、スペースを有効利用して効率よくインクを排出させて、画質の低下を抑制することができる。   The two common discharge channels 222 connected to the second ends of the two ranges of the individual discharge channels 214 arranged in a row, respectively, have their third ends adjacent to each other. ing. As described above, in particular, by providing the inflow side at the center side of the head chip 101, it is easy to discharge and discharge the ink to the common discharge ink chamber 1032 by unifying and discharging the ink discharge channels using the space at the peripheral portion of the head chip 101. Become. Therefore, it is possible to efficiently discharge the ink by effectively using the space, and to suppress the deterioration of the image quality.

また、インクジェットヘッド100は、複数の供給流路に供給するインクを貯留する共通供給インク室1031と、共通供給インク室1031と開口226aとを接続するバイパス流路と、を備える。ノズルへのインク供給用の共通供給インク室1031から供給流路をバイパスして直接共通排出流路222にインクを供給する構成により、簡便かつ適正にノズル近傍の異物や気泡などを排出させることができ、安定して画質の低下を抑えることができる。   Further, the inkjet head 100 includes a common supply ink chamber 1031 for storing ink to be supplied to the plurality of supply flow paths, and a bypass flow path connecting the common supply ink chamber 1031 and the opening 226a. The configuration in which ink is supplied directly from the common supply ink chamber 1031 for supplying ink to the nozzles to the common discharge flow path 222 by bypassing the supply flow path makes it possible to easily and properly discharge foreign matter and bubbles near the nozzles. It is possible to stably suppress a decrease in image quality.

また、変形例2の例では、一のバイパス流路は、複数の開口226aに接続している。特に、ヘッドチップ101の中央付近に隣り合わせに開口226aを設ける場合に、共通のバイパス流路からこれらの開口226aを経て共通排出流路222にインクを流入させることで、より簡便な構造でより適正に異物や気泡などを排出させ、安定した画質で画像形成動作を行わせることができる。   In the example of the second modification, one bypass passage is connected to the plurality of openings 226a. In particular, when the openings 226a are provided adjacent to each other near the center of the head chip 101, by flowing ink from the common bypass channel to the common discharge channel 222 through these openings 226a, a simpler structure and more appropriate Foreign matter, bubbles, and the like can be discharged to perform an image forming operation with stable image quality.

また、変形例4の例では、バイパス流路は、隣り合わせの第3の端部の間に設けられている。これにより、共通排出流路222の最上流側からより均一かつスムーズにインクを流入させて、共通排出流路222の内部に安定したインク流を生じさせることができる。これにより、より確実に異物や気泡を排出させ、また、各ノズル211からのインク吐出特性への影響を低減させることができる。   Further, in the example of Modification 4, the bypass flow path is provided between the adjacent third ends. Accordingly, the ink can flow more uniformly and smoothly from the uppermost stream side of the common discharge channel 222, and a stable ink flow can be generated inside the common discharge channel 222. This makes it possible to discharge foreign substances and bubbles more reliably, and to reduce the influence on the ink ejection characteristics from each nozzle 211.

また、一の共通排出流路222に接続されるバイパス流路は、当該一の共通排出流路222に接続される個別排出流路214の合成流路抵抗よりも当該バイパス流路の合成流路抵抗が大きくなる数及び形状で設けられている。これにより、個別排出流路214から共通排出流路222へのインクの流入及び共通排出流路222からインク排出室225への流出を妨げず、インク吐出特性に与える影響を抑えながら適切に気泡や異物などを排出させることができる。   In addition, the bypass flow path connected to the one common discharge flow path 222 is smaller than the composite flow path resistance of the individual discharge flow path 214 connected to the one common discharge flow path 222 in the combined flow path of the bypass flow path. They are provided in numbers and shapes that increase the resistance. Accordingly, the flow of ink from the individual discharge flow path 214 to the common discharge flow path 222 and the flow of ink from the common discharge flow path 222 to the ink discharge chamber 225 are not hindered. Foreign matter and the like can be discharged.

また、共通排出流路222の内壁面のうち第3の端部から所定の範囲は、インク排出方向に垂直な断面積が当該インク排出方向の下流に向けて徐々に増大していく(単調非減少)となる形状である。これにより、開口226aから流入したインクが共通排出流路222内で滞留せずにより安定したインク流を生じさせることができる。   Further, in a predetermined range from the third end of the inner wall surface of the common discharge channel 222, the cross-sectional area perpendicular to the ink discharge direction gradually increases toward the downstream in the ink discharge direction (monotonic non-uniformity). Decrease). Accordingly, it is possible to generate a more stable ink flow without the ink flowing from the opening 226a staying in the common discharge channel 222.

また、上記所定の範囲の内壁面には、曲面形状が含まれる。すなわち、平面の組み合わせによる角などでインクがよどむのをより効果的に抑制することができる。   Further, the inner wall surface in the above-mentioned predetermined range includes a curved surface shape. That is, it is possible to more effectively suppress stagnation of ink at a corner or the like due to a combination of planes.

また、個別排出流路214の第2の端部の配列に係る2つの範囲に各々設けられた共通排出流路222の長さは等しい。ここでいう等しいとは、設計に対する製造上の微小なずれなどが含まれていてよい。このように、共通排出流路222を均等な長さとすることで、共通排出流路222内での最大圧力差を最小限に抑えることができる。これにより、インク吐出特性のむらを可能な限り低減させることができる。   In addition, the lengths of the common discharge channels 222 provided in the two ranges according to the arrangement of the second end of the individual discharge channel 214 are equal. Here, the term “equal” may include a slight deviation in manufacturing from the design. As described above, by making the common discharge channel 222 have a uniform length, the maximum pressure difference in the common discharge channel 222 can be minimized. Thereby, the unevenness of the ink ejection characteristics can be reduced as much as possible.

また、本実施形態のインクジェット記録装置1は、上記のインクジェットヘッドを備える。このようなインクジェット記録装置1では、安定してムラの少ない高画質な画像を形成することができる。   Further, the ink jet recording apparatus 1 of the present embodiment includes the above ink jet head. In such an ink jet recording apparatus 1, a high quality image with less unevenness can be formed stably.

また、複数の供給流路、及び開口226aを介して共通排出流路222に供給するインクを貯留する供給用サブタンク92と、共通排出流路222から排出されたインクを前記第2インク貯留部に戻す循環部(インク流路73、74、還流用サブタンク93及び送液ポンプ82)、を備える。このように、適切にインクを循環させて気泡や異物が除かれ、また、均一に戻されたインクを吐出可能とすることで、インクジェット記録装置1では、インクの無駄な消費を極力抑えつつ、安定したインクの吐出を行い、画質の低下を抑制することができる。   Further, a supply sub-tank 92 for storing the ink to be supplied to the common discharge channel 222 through the plurality of supply channels and the opening 226a, and the ink discharged from the common discharge channel 222 to the second ink storage section. A return circulation section (ink flow paths 73 and 74, a reflux sub-tank 93, and a liquid feed pump 82) is provided. In this way, by appropriately circulating the ink to remove bubbles and foreign substances and to enable the uniformly returned ink to be ejected, the ink jet recording apparatus 1 can minimize wasteful consumption of ink while minimizing wasteful consumption of ink. It is possible to perform stable ink ejection and suppress a decrease in image quality.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態のインクジェットヘッド100aについて説明する。
図13は、本実施形態のインクジェットヘッド100aを含むインクの流路構成の全体を示す模式図である。
[Second embodiment]
Next, an inkjet head 100a according to a second embodiment will be described.
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating the entire configuration of the ink flow path including the inkjet head 100a of the present embodiment.

このインクジェットヘッド100aでは、共通供給インク室1031と共通排出インク室1032の配置が入れ替えられており、これに応じて供給口1033と排出口1034が入れ替えられている。すなわち、インクは、共通インク室103のX方向について中央に共通排出インク室1032が位置し、その両側に2つの共通供給インク室1031が設けられている。その他の構成の配置は、図4に示した第1実施形態のインクジェットヘッド100を含む流路構成と同一であり、同一の符号を用いて示している。   In the inkjet head 100a, the arrangement of the common supply ink chamber 1031 and the common discharge ink chamber 1032 is interchanged, and the supply port 1033 and the discharge port 1034 are interchanged accordingly. That is, for the ink, the common discharge ink chamber 1032 is located at the center of the common ink chamber 103 in the X direction, and two common supply ink chambers 1031 are provided on both sides thereof. Other arrangements of the configuration are the same as those of the flow path configuration including the inkjet head 100 of the first embodiment shown in FIG. 4, and are denoted by the same reference numerals.

図14は、共通排出流路222からのインクの排出について説明する図である。
図14(a)は、インク排出流路を上方から透視して見た図である。図14(b)は、共通排出流路222のX方向について略中央で隣り合う端部付近を拡大して示した図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating the discharge of ink from the common discharge channel 222.
FIG. 14A is a view of the ink discharge passage viewed from above. FIG. 14B is an enlarged view showing the vicinity of an end adjacent to the common discharge channel 222 at substantially the center in the X direction.

搬送方向について同一位置(同一のY座標位置)に位置する2本の共通排出流路222は、X方向について隣り合う端部側に排出連通口228aが設けられており、各々共通排出インク室1032に連通している。これら2本の共通排出流路222における反対側の端部には、それぞれ開口226aが設けられて、それぞれ両側の共通供給インク室1031からバイパス流路を介してインクが流入可能となっている。   The two common discharge channels 222 located at the same position (the same Y coordinate position) in the transport direction are provided with a discharge communication port 228a at an end portion adjacent in the X direction, and each has a common discharge ink chamber 1032. Is in communication with Openings 226a are provided at opposite ends of the two common discharge channels 222, respectively, so that ink can flow from the common supply ink chambers 1031 on both sides via the bypass channel.

この場合も、共通排出流路222間の間隔は、排出連通口228aが2つ設けられるのに十分な幅を有する。ノズル211(開口N)及びこれに対応する貫通孔221、213の配置は、予めノズル間隔及び加圧部31の配置間隔に応じて定められているので、個別排出流路214が貫通孔213と共通排出流路222との間でY方向に対して傾いて延在している。   Also in this case, the interval between the common discharge channels 222 has a width sufficient to provide two discharge communication ports 228a. Since the arrangement of the nozzle 211 (opening N) and the corresponding through-holes 221 and 213 is determined in advance in accordance with the nozzle interval and the arrangement interval of the pressurizing unit 31, the individual discharge flow path 214 is It extends obliquely with respect to the Y direction between the common discharge channel 222.

なお、複数の共通排出流路222から各々別個に排出連通口228a(貫通孔228など)が設けられる代わりに、複数の共通排出流路222の端部同士をつなぐインク排出室225が設けられて、共通の排出連通口228aから共通排出インク室1032にインクが排出されてもよい。   In addition, instead of providing a discharge communication port 228a (such as a through hole 228) separately from each of the plurality of common discharge channels 222, an ink discharge chamber 225 that connects the ends of the plurality of common discharge channels 222 is provided. The ink may be discharged from the common discharge communication port 228a to the common discharge ink chamber 1032.

以上のように、第2実施形態のインクジェットヘッド100aのように、共通排出流路222への開口226aと排出側端部の排出連通口228aとの位置関係が上記第1実施形態とは反対とされてもよい。この場合でも、インクジェットヘッド100aでは、共通排出流路に沿った方向についての圧力差の増大を抑えて、インク吐出動作への影響の不均一性を低減させることができる。また、その一方付近をバイパス流路に接続し、他方をインク排出室225に接続することで、各々適切にインク流を生じさせて、共通排出流路222内でインクが滞留しないようにすることができる。そして、インクジェットヘッドの構造を複雑化せず、また、効率的に配置してその大型化を抑えることができる。よって、このインクジェットヘッド100aでは、より効果的に画質の低下を抑制することができる。   As described above, as in the ink jet head 100a of the second embodiment, the positional relationship between the opening 226a to the common discharge channel 222 and the discharge communication port 228a at the discharge side end is opposite to that in the first embodiment. May be done. Even in this case, in the inkjet head 100a, it is possible to suppress the increase in the pressure difference in the direction along the common discharge flow path, and reduce the non-uniformity of the influence on the ink discharge operation. In addition, by connecting the vicinity of one side to the bypass flow path and connecting the other side to the ink discharge chamber 225, an appropriate ink flow is generated, so that ink does not stay in the common discharge path 222. Can be. In addition, the structure of the ink jet head is not complicated, and the ink jet head can be efficiently arranged to suppress an increase in size. Therefore, in the inkjet head 100a, it is possible to more effectively suppress the deterioration of the image quality.

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、隣り合う2本の共通排出流路222が同一の直線上に配置されることとしたが、1本の共通排出流路222を含む直線から当該直線に垂直な方向に他方の共通排出流路222が若干ずれていてもよい。また、2本の共通排出流路222の延在方向が若干傾いて(異なって)いてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible.
For example, in the above-described embodiment, two adjacent common discharge channels 222 are arranged on the same straight line. However, a direction perpendicular to the straight line including a single common discharge channel 222 is described. The other common discharge channel 222 may be slightly shifted. Further, the extending directions of the two common discharge channels 222 may be slightly inclined (different).

また、上記実施の形態では、個別排出流路214の第2の端部は、共通排出流路222のインク排出方向に垂直な方向について同一位置に等間隔で配列されたが、これに限られるものではない。インク排出方向に垂直な方向について異なる位置に適宜配置されていてもよい。   In the above embodiment, the second ends of the individual discharge channels 214 are arranged at equal intervals in the direction perpendicular to the ink discharge direction of the common discharge channel 222, but the present invention is not limited to this. Not something. They may be appropriately arranged at different positions in a direction perpendicular to the ink discharge direction.

また、複数の共通排出流路222に設けられる開口226aの位置、形状やサイズなどは、同一でなくてもよい。例えば、複数のバイパス流路の長さや形状を同一にできない場合などには、個々のバイパス流路に応じて互いに異なる適切な開口226aが設けられてもよい。また、バイパス流路は、共通供給インク室1031から直線状である必要はない。   Further, the positions, shapes, sizes, and the like of the openings 226a provided in the plurality of common discharge channels 222 need not be the same. For example, when the lengths and shapes of a plurality of bypass channels cannot be the same, appropriate openings 226a different from each other may be provided according to the individual bypass channels. Further, the bypass flow path does not need to be linear from the common supply ink chamber 1031.

また、上記実施の形態では、第3の端部側の形状が直方体又は曲面状のものを示したが、他の形状、例えば、平面で囲まれた断面積が下流方向へ増大するような形状や、より複雑な形状であってもよい。また、流入するインクの流れをガイドする部分的な突起や凹部などが設けられていてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the shape of the third end side is a rectangular parallelepiped or a curved surface. Or, a more complicated shape may be used. Further, a partial protrusion or concave portion for guiding the flow of the flowing ink may be provided.

また、上記実施の形態では、インクを還流用サブタンク93から供給用サブタンク92に戻すことで循環させることとしたが、このような循環に係る構成に限られない。直接供給用サブタンク92に戻される構成であってもよい。また、循環しない構成を排除するものでもない。   Further, in the above embodiment, the ink is circulated by returning the ink from the reflux sub-tank 93 to the supply sub-tank 92, but the invention is not limited to such a configuration related to the circulation. It may be configured to return to the direct supply sub-tank 92. It does not exclude configurations that do not circulate.

また、上記実施の形態では、個別排出流路214がノズル基板に設けられ、共通排出流路222が中間基板に設けられたが、他の基板に設けられたり複数の基板をまたいで設けられたりしていてもよい。
その他、上記実施の形態で示した構成、構造、位置関係、サイズや形状などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
In the above embodiment, the individual discharge flow path 214 is provided on the nozzle substrate, and the common discharge flow path 222 is provided on the intermediate substrate. However, the individual discharge flow path 214 may be provided on another substrate or may be provided across a plurality of substrates. It may be.
In addition, specific details such as the configuration, structure, positional relationship, size, and shape described in the above embodiment can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

1 インクジェット記録装置
2 搬送部
2a 搬送ローラー
2b 搬送ローラー
2c 搬送ベルト
3 ヘッドユニット
21 ノズル基板
21a ノズル層
21b 酸化膜層
21c ノズル支持層
211 ノズル
212、213 貫通孔
214 個別排出流路
22 中間基板
221、226、228 貫通孔
222 共通排出流路
223 圧力緩衝部
223a 薄板
223b 空気室
225 インク排出室
225a インク排出室
226a 開口
2261、2262 孔部
228a 排出連通口
23 アクチュエーター基板
23a 圧力室層
23b 振動層
231 圧力室
232、233 貫通孔
24 保護基板
241 貫通孔
31 加圧部
311 下部電極
312 圧電体層
313 上部電極
35 接続部
36 信号配線
71〜74 インク流路
81、82 送液ポンプ
91 メインタンク
92 供給用サブタンク
93 還流用サブタンク
100、100a インクジェットヘッド
101 ヘッドチップ
102 保持部
103 共通インク室
1031 共通供給インク室
1032 共通排出インク室
1033 供給口
1034 排出口
N 開口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ink-jet recording apparatus 2 Conveying part 2a Conveying roller 2b Conveying roller 2c Conveying belt 3 Head unit 21 Nozzle substrate 21a Nozzle layer 21b Oxide film layer 21c Nozzle supporting layer 211 Nozzle 212, 213 Through hole 214 Individual discharge flow path 22 Intermediate substrate 221, 226, 228 Through-hole 222 Common discharge flow path 223 Pressure buffer 223a Thin plate 223b Air chamber 225 Ink discharge chamber 225a Ink discharge chamber 226a Opening 2261, 2262 Hole 228a Discharge communication port 23 Actuator substrate 23a Pressure chamber layer 23b Vibration layer 231 Pressure Chambers 232 and 233 Through holes 24 Protective substrate 241 Through holes 31 Pressurizing section 311 Lower electrode 312 Piezoelectric layer 313 Upper electrode 35 Connection section 36 Signal wiring 71 to 74 Ink channels 81 and 82 Liquid supply pump 91 Main tank 92 Supply Subtank 93 wheeling subtank 100,100a inkjet head 101 head chip 102 holding section 103 common ink chamber 1031 common ink supply chamber 1032 common discharge ink chamber 1033 supply port 1034 outlet N openings

Claims (12)

インクを吐出する複数のノズルと、
前記ノズルに各々インクを供給する複数の供給流路と、
前記複数の供給流路にそれぞれ第1の端部で接続されて当該供給流路のインクを排出する第1排出流路と、
複数の前記第1排出流路の前記第1の端部とは反対側の第2の端部がそれぞれ接続された第2排出流路と、
を備え、
前記第2排出流路のインク排出方向について最上流側の第3の端部と、前記インク排出方向について最も前記第3の端部に近い前記第2の端部との間には、前記供給流路を経ずに供給されるインクの流入口が設けられ、
複数の前記第2の端部は、一又は複数の列に沿って配置され、前記列ごとに当該列に沿った方向について互いに異なる2つの範囲に区分されて、当該2つの範囲で互いに異なる前記第2排出流路に接続されており、
前記第2排出流路は、前記2つの範囲の前記第2の端部に接続される2つの前記第2排出流路における前記第3の端部及び当該第3の端部とは反対側の第4の端部のうち一方同士が隣り合わせであり、他方同士が両端となっている
ことを特徴とするインクジェットヘッド。
A plurality of nozzles for discharging ink,
A plurality of supply channels for supplying ink to the nozzles,
A first discharge channel connected to the plurality of supply channels at a first end to discharge ink in the supply channel;
A second discharge flow path to which a second end of the plurality of first discharge flow paths opposite to the first end is connected,
With
The supply is provided between a third end on the most upstream side in the ink discharge direction of the second discharge flow path and the second end closest to the third end in the ink discharge direction. An ink inlet for ink supplied without passing through the flow path is provided,
The plurality of second end portions are arranged along one or more rows, are divided into two ranges different from each other in a direction along the row for each row, and are different from each other in the two ranges. Connected to the second discharge channel,
The second discharge passage is connected to the third end and the third end of the two second discharge passages connected to the second ends of the two ranges. An ink jet head, wherein one of the fourth ends is adjacent and the other is both ends.
一の前記第2排出流路に対して複数の前記流入口が設けられていることを特徴とする請求項1記載のインクジェットヘッド。   The ink jet head according to claim 1, wherein a plurality of the inflow ports are provided for one of the second discharge channels. 前記2つの範囲の前記第2の端部にそれぞれ接続される前記2つの第2排出流路は、前記第3の端部同士が隣り合わせに配置されていることを特徴とする請求項1又は2記載のインクジェットヘッド。   The said two 2nd discharge flow paths respectively connected to the said 2nd end part of the said 2 area | regions, The said 3rd end part is arrange | positioned next to each other, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. The inkjet head as described in the above. 前記複数の供給流路に供給するインクを貯留する第1インク貯留部と、
前記第1インク貯留部と前記流入口とを接続するバイパス流路と、
を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
A first ink storage unit that stores the ink to be supplied to the plurality of supply channels,
A bypass flow path connecting the first ink reservoir and the inflow port,
The inkjet head according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
一の前記バイパス流路は、複数の前記流入口に接続していることを特徴とする請求項4記載のインクジェットヘッド。   The ink jet head according to claim 4, wherein one of the bypass passages is connected to a plurality of the inlets. 前記2つの範囲の前記第2の端部にそれぞれ接続される前記2つの第2排出流路は、前記第3の端部同士が隣り合わせに配置され、
前記バイパス流路は、隣り合わせの前記第3の端部の間に設けられていることを特徴とする請求項4又は5記載のインクジェットヘッド。
The two second discharge flow paths respectively connected to the second ends of the two ranges are arranged such that the third ends are adjacent to each other,
The inkjet head according to claim 4, wherein the bypass flow path is provided between the third ends adjacent to each other.
一の前記第2排出流路に接続される前記バイパス流路は、当該一の第2排出流路に接続される前記第1排出流路の合成流路抵抗よりも当該バイパス流路の合成流路抵抗が大きくなる数及び形状で設けられていることを特徴とする請求項4〜6のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。   The bypass flow path connected to the one second discharge flow path is a composite flow path of the bypass flow path that is smaller than the composite flow path resistance of the first discharge flow path connected to the one second discharge flow path. The ink jet head according to any one of claims 4 to 6, wherein the ink jet head is provided in such a number and shape that a path resistance increases. 前記第2排出流路の内壁面のうち前記第3の端部から所定の範囲は、前記インク排出方向に垂直な断面積が当該インク排出方向の下流に向けて単調非減少となる形状であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。   A predetermined range from the third end of the inner wall surface of the second discharge channel has a shape in which a cross-sectional area perpendicular to the ink discharge direction becomes monotonically non-decreasing toward the downstream in the ink discharge direction. The inkjet head according to any one of claims 1 to 7, wherein: 前記所定の範囲の前記内壁面には、曲面形状が含まれることを特徴とする請求項8記載のインクジェットヘッド。   The ink jet head according to claim 8, wherein the inner wall surface in the predetermined range includes a curved shape. 前記2つの範囲に各々設けられた前記第2排出流路の長さは等しいことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to any one of claims 1 to 9, wherein the lengths of the second discharge channels provided in the two ranges are equal. 請求項1〜10のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを備える画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the inkjet head according to claim 1. 前記複数の供給流路及び前記流入口を介して前記第2排出流路に供給するインクを貯留する第2インク貯留部と、
前記第2排出流路から排出されたインクを前記第2インク貯留部に戻す循環部と、
を備えることを特徴とする請求項11記載の画像形成装置。
A second ink storage unit that stores ink to be supplied to the second discharge channel via the plurality of supply channels and the inflow port;
A circulation unit that returns the ink discharged from the second discharge flow path to the second ink storage unit;
The image forming apparatus according to claim 11, further comprising:
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