JP2021098343A - Liquid jet head and liquid jet recording device - Google Patents

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JP2021098343A JP2019232298A JP2019232298A JP2021098343A JP 2021098343 A JP2021098343 A JP 2021098343A JP 2019232298 A JP2019232298 A JP 2019232298A JP 2019232298 A JP2019232298 A JP 2019232298A JP 2021098343 A JP2021098343 A JP 2021098343A
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雅樹 宮城
Masaki Miyagi
雅樹 宮城
高徳 小谷野
Takanori Koyano
高徳 小谷野
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Abstract

To provide a liquid jet head which can achieve improvement of position accuracy of an ink discharge groove and an air bubble discharge port, and to provide a liquid jet recording device.SOLUTION: A liquid jet head includes: a discharge part 50 formed with channels 57, 58 which are filled with a liquid to be jetted; and a nozzle plate 32 adhering to the discharge part. The nozzle plate includes a nozzle array 34 formed by arranging nozzle holes 240 in a line. The nozzle holes 240 communicate with a channel of the discharge part. The nozzle array includes air bubble discharge nozzle holes 241. The air bubble discharge nozzle holes are disposed perpendicular to an extension direction of the nozzle array.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、液体噴射ヘッド及び液体噴射記録装置に関する。 The present invention relates to a liquid injection head and a liquid injection recording device.

従来、記録紙等の被記録媒体に液滴状のインクを吐出して、被記録媒体に画像や文字を記録する装置として、インクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタがある。 Conventionally, there is an inkjet printer provided with an inkjet head as a device for ejecting droplet-shaped ink onto a recording medium such as recording paper and recording an image or characters on the recording medium.

先行技術のインクジェットヘッドは、例えば、特許文献1等に記載されているインクジェットヘッドのように、ノズル列におけるノズル孔の並び方向の実質延長線上にインク供給源から供給されたインクを各ノズル孔に分配するためにノズル列に沿って長く形成された共通インク室におけるインクの流れ方向の最下流側に対応する部位には、気泡排出用の排気口が少なくとも2個設けられ、少なくとも2個の排気口は、同一の排気用流通路を介して、共通インク室における最下流の部位に接続され、排気口の1個当たりの開口面積は、前記各ノズルの開口面積と実質同等または、それ以下に形成され、2個以上の排気口を含む排気用流通路の流路抵抗は、ノズル孔を含むインク流通路の流路抵抗よりも低くされているインクジェットヘッドが知られている。 In the inkjet head of the prior art, for example, like the inkjet head described in Patent Document 1 and the like, ink supplied from an ink supply source is applied to each nozzle hole on a substantially extension line in the arrangement direction of the nozzle holes in the nozzle row. At least two exhaust ports for discharging air bubbles are provided at a portion corresponding to the most downstream side in the ink flow direction in a common ink chamber formed long along the nozzle row for distribution, and at least two exhaust ports are provided. The ports are connected to the most downstream portion of the common ink chamber via the same exhaust flow path, and the opening area of each exhaust port is substantially equal to or less than the opening area of each nozzle. Inkjet heads that are formed and have a flow path resistance of an exhaust flow path including two or more exhaust ports lower than the flow path resistance of an ink flow path including a nozzle hole are known.

特開2007―125807号公報JP-A-2007-125807

特許文献1に記載の発明のように、ノズル孔が開口する面に排気口を有する構造において、排気口からの気泡の排出効率を向上させることが望まれる。しかしながら、近年のインクジェットヘッドでは全体の小型化や記録の高密度化に伴い、インクジェットヘッド全体の表面積は小さくなるのに対して、ノズル孔数やノズル列数は増加しているため、画像記録用のノズル孔の列間が狭くなる傾向にある。前述の特許文献1では、気泡排出用の排気口が複数設けられ、前記排気口の1個当たりの開口面積は、各ノズル孔の開口面積と実質上同等またはそれ以下に形成されているが、特許文献1に記載の発明のようにインク吐出溝の形状と気泡排出用の排気口の形状が同じ場合、ノズル列の延長線上に気泡排出用の排気口を複数設けると、インク吐出溝と排気口の位置精度を出すことが困難である。
したがって、従来の構成では、インク吐出溝と気泡の排気口の位置精度の点で未だ改善の余地があった。
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、インク吐出溝と気泡の排気口の位置精度の向上を図ることができる液体噴射ヘッド及び液体噴射記録装置を提供することを目的とする。
As in the invention described in Patent Document 1, in a structure having an exhaust port on the surface where the nozzle hole opens, it is desired to improve the efficiency of discharging air bubbles from the exhaust port. However, in recent years, the surface area of the entire inkjet head has become smaller due to the overall miniaturization and higher recording density, while the number of nozzle holes and the number of nozzle rows have increased, so that it is used for image recording. The space between rows of nozzle holes tends to be narrow. In the above-mentioned Patent Document 1, a plurality of exhaust ports for discharging air bubbles are provided, and the opening area of each of the exhaust ports is formed to be substantially equal to or smaller than the opening area of each nozzle hole. When the shape of the ink discharge groove and the shape of the exhaust port for discharging air bubbles are the same as in the invention described in Patent Document 1, if a plurality of exhaust ports for discharging air bubbles are provided on the extension line of the nozzle row, the ink discharge groove and exhaust are provided. It is difficult to obtain the position accuracy of the mouth.
Therefore, in the conventional configuration, there is still room for improvement in terms of the positional accuracy of the ink ejection groove and the air bubble exhaust port.
The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid injection head and a liquid injection recording device capable of improving the positional accuracy of the ink ejection groove and the exhaust port of bubbles. To do.

上記課題を解決するために本発明の一態様に係る液体噴射ヘッドは、噴射するための液体が充填されているチャネルが形成された吐出部と、前記吐出部に接着されたノズルプレートとを備え、前記ノズルプレートは、複数のノズル孔が列状に配置されることによって形成されたノズル列を含み、前記ノズル孔は前記吐出部のチャネルに連通し、前記ノズル列は複数の気泡排出ノズル孔を含み、前記気泡排出ノズル孔がそれぞれノズル列の延在方向に対し垂直に配置されている。 In order to solve the above problems, the liquid injection head according to one aspect of the present invention includes a discharge portion in which a channel filled with a liquid for injection is formed, and a nozzle plate adhered to the discharge portion. , The nozzle plate includes a nozzle row formed by arranging a plurality of nozzle holes in a row, the nozzle holes communicate with a channel of the discharge portion, and the nozzle row is a plurality of bubble discharge nozzle holes. The bubble discharge nozzle holes are arranged perpendicular to the extending direction of the nozzle row.

この構成によれば、上述の排気口に相当する気泡排出ノズル孔が、ノズルプレートに形成されたノズル列の延在方向に対して垂直に配置される。これにより、ノズルプレートの接着の際に、吐出部のチャネルとノズル孔の位置精度に影響を与えずに、気泡の排出性を向上し、かつ組立ての歩留まりを向上させることができる。 According to this configuration, the bubble discharge nozzle hole corresponding to the exhaust port described above is arranged perpendicular to the extending direction of the nozzle row formed in the nozzle plate. As a result, when the nozzle plate is adhered, the air bubble discharge property can be improved and the assembly yield can be improved without affecting the positional accuracy of the channel of the discharge portion and the nozzle hole.

本発明の一態様によれば、ノズルプレートの接着の際に、吐出部のチャネルとノズル孔の位置精度に影響を与えずに、気泡の排出性を向上し、組立ての歩留まりを向上させることができる。 According to one aspect of the present invention, when the nozzle plate is adhered, it is possible to improve the discharge property of air bubbles and improve the yield of assembly without affecting the positional accuracy of the channel of the discharge portion and the nozzle hole. it can.

本発明の実施形態における液体噴射記録装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the liquid injection recording apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における液体噴射ヘッドの斜視図である。It is a perspective view of the liquid injection head in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における液体噴射ヘッドにおいて、一部を透視した別の斜視図である。It is another perspective view which partially see through the liquid injection head in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における液体噴射ヘッドにおいて、ベース部材と第1ジェットモジュールの分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of a base member and a first jet module in the liquid injection head according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施例における第1ジェットモジュールの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the 1st jet module in the Example of this invention. 本発明の実施例に関わる吐出部の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the discharge part which concerns on embodiment of this invention. 図6のVII−VII線に沿う断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 従来の構成における吐出部の正面図である。It is a front view of the discharge part in the conventional structure. 本発明の実施形態における吐出部の正面図である。It is a front view of the discharge part in embodiment of this invention.

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings used in the following description, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member recognizable.

(液体噴射記録装置)
図1は、液体噴射記録装置1の構成を示す斜視図である。同図に示すように、液体噴射
記録装置1は、記録紙等の被記録媒体Sを搬送する一対の搬送手段2,3と、被記録媒体
Sに図示しないインク(液体)を噴射する液体噴射ヘッド4と、液体噴射ヘッド4にイン
クを供給するインク供給手段5と、液体噴射ヘッド4を被記録媒体Sの搬送方向Yと直交
する走査方向Xに走査させる走査手段6と、を備える。なお、本実施形態では、搬送方向
Yおよび走査方向Xの2方向に直交する方向を上下方向Zとする。
(Liquid injection recording device)
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the liquid injection recording device 1. As shown in the figure, the liquid injection recording device 1 includes a pair of conveying means 2 and 3 for conveying a recording medium S such as recording paper, and a liquid injection for injecting an ink (liquid) (not shown) onto the recording medium S. The head 4 includes an ink supply means 5 for supplying ink to the liquid injection head 4, and a scanning means 6 for scanning the liquid injection head 4 in a scanning direction X orthogonal to the transport direction Y of the recording medium S. In the present embodiment, the direction orthogonal to the two directions of the transport direction Y and the scanning direction X is the vertical direction Z.

一対の搬送手段2,3は、搬送方向Yに間隔をあけて配置されており、一方の搬送手段2が搬送方向Yの上流側に位置し、他方の搬送手段3が搬送方向Yの下流側に位置している。これら搬送手段2,3は、走査方向Xに延設されたグリッドローラ2a,3aと、このグリッドローラ2a,3aに対して平行に配置されると共に、グリッドローラ2a,3aとの間で被記録媒体Sを挟み込むピンチローラ2b,3bと、グリッドローラ2a,3aをその軸回りに回転させるモータ等の図示しない駆動機構と、をそれぞれ備えている。そして、一対の搬送手段2,3のグリッドローラ2a,3aを回転させることで、被記録媒体Sを搬送方向Yに沿った矢印A方向に搬送することが可能とされている。 The pair of transport means 2 and 3 are arranged at intervals in the transport direction Y, one transport means 2 is located on the upstream side of the transport direction Y, and the other transport means 3 is located on the downstream side of the transport direction Y. Is located in. These transport means 2 and 3 are arranged parallel to the grid rollers 2a and 3a extending in the scanning direction X and the grid rollers 2a and 3a, and are recorded between the grid rollers 2a and 3a. Each of the pinch rollers 2b and 3b that sandwiches the medium S and a drive mechanism (not shown) such as a motor that rotates the grid rollers 2a and 3a around their axes are provided. Then, by rotating the grid rollers 2a and 3a of the pair of conveying means 2 and 3, the recording medium S can be conveyed in the direction of the arrow A along the conveying direction Y.

インク供給手段5は、インクが収容されたインクタンク10と、インクタンク10と液体噴射ヘッド4とを接続するインク配管11と、を備えている。図示の例では、インクタンク10は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の四色のインクがそれぞれ収容されたインクタンク10Y,10M,10C,10Bが搬送方向Yに並んで配置されている。インク配管11は、例えば可撓性を有するフレキシブルホースであり、液体噴射ヘッド4を支持するキャリッジ16の動作(移動)に追従可能とされている。 The ink supply means 5 includes an ink tank 10 containing ink and an ink pipe 11 for connecting the ink tank 10 and the liquid injection head 4. In the illustrated example, the ink tank 10 is conveyed by ink tanks 10Y, 10M, 10C, and 10B containing four colors of ink, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (B), respectively. They are arranged side by side in the direction Y. The ink pipe 11 is, for example, a flexible hose having flexibility, and is capable of following the operation (movement) of the carriage 16 that supports the liquid injection head 4.

走査手段6は、走査方向Xに延び、搬送方向Yに間隔をあけて互いに平行に配置された一対のガイドレール15と、これら一対のガイドレール15に沿って移動可能に配置されたキャリッジ16と、このキャリッジ16を走査方向Xに移動させる駆動機構17と、を備えている。 The scanning means 6 includes a pair of guide rails 15 extending in the scanning direction X and arranged in parallel with each other at intervals in the transport direction Y, and a carriage 16 movably arranged along the pair of guide rails 15. A drive mechanism 17 for moving the carriage 16 in the scanning direction X is provided.

駆動機構17は、一対のガイドレール15の間に配置され、走査方向Xに間隔をあけて配置された一対のプーリ18と、これら一対のプーリ18の間に巻回されて走査方向Xに移動する無端ベルト19と、一方のプーリ18を回転駆動させる駆動モータ20と、を備えている。 The drive mechanism 17 is arranged between the pair of guide rails 15 and is wound between the pair of pulleys 18 arranged at intervals in the scanning direction X and moved in the scanning direction X. An endless belt 19 and a drive motor 20 for rotationally driving one of the pulleys 18 are provided.

キャリッジ16は、無端ベルト19に連結されており、一方のプーリ18の回転駆動による無端ベルト19の移動に伴って走査方向Xに移動可能とされている。また、キャリッジ16には、複数の液体噴射ヘッド4が走査方向Xに並んだ状態で搭載されている。図示の例では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の各インクをそれぞれ噴射する4つの液体噴射ヘッド4、すなわち液体噴射ヘッド4Y,4M,4C,4Bが搭載されている。 The carriage 16 is connected to the endless belt 19, and is movable in the scanning direction X as the endless belt 19 is moved by the rotational drive of one of the pulleys 18. Further, the carriage 16 is mounted with a plurality of liquid injection heads 4 arranged side by side in the scanning direction X. In the illustrated example, four liquid injection heads 4, that are, liquid injection heads 4Y, 4M, 4C, and 4B, which inject yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (B) inks, respectively. It is installed.

(液体噴射ヘッド)
図2は、液体噴射ヘッド4の斜視図である。図3は、液体噴射ヘッド4において、一部を透視した別の斜視図である。なお、液体噴射ヘッド4Y,4M,4C,4Bは、供給されるインクの色以外は何れも同等の構成である。そのため、以下の説明では液体噴射ヘッド4について説明する。
図2、図3に示すように、本実施形態の液体噴射ヘッド4は、ジェットモジュール30A,30B(図3参照)やダンパ31、ノズルプレート32(図2参照)、ノズルガード33等がベース部材38に搭載されて構成されている。
(Liquid injection head)
FIG. 2 is a perspective view of the liquid injection head 4. FIG. 3 is another perspective view of the liquid injection head 4 with a partial perspective. The liquid injection heads 4Y, 4M, 4C, and 4B all have the same configuration except for the color of the supplied ink. Therefore, in the following description, the liquid injection head 4 will be described.
As shown in FIGS. 2 and 3, the liquid injection head 4 of the present embodiment includes jet modules 30A and 30B (see FIG. 3), a damper 31, a nozzle plate 32 (see FIG. 2), a nozzle guard 33, and the like as base members. It is mounted on the 38 and configured.

(ベース部材)
図4は、液体噴射ヘッド4において、ベース部材38と第1ジェットモジュール30Aの分解斜視図である。
図4に示すように、ベース部材38は、Z方向を厚さ方向とし、X方向を長手方向とする板状に形成されている。ベース部材38は、各ジェットモジュール30A,30Bを保持するベース本体部41と、ベース部材38をキャリッジ16(図1参照)に固定するためのキャリッジ固定部42と、を有している。なお、本実施形態において、ベース部材38は、金属材料により一体で形成されている。
(Base member)
FIG. 4 is an exploded perspective view of the base member 38 and the first jet module 30A in the liquid injection head 4.
As shown in FIG. 4, the base member 38 is formed in a plate shape with the Z direction as the thickness direction and the X direction as the longitudinal direction. The base member 38 has a base main body 41 that holds the jet modules 30A and 30B, and a carriage fixing portion 42 for fixing the base member 38 to the carriage 16 (see FIG. 1). In this embodiment, the base member 38 is integrally formed of a metal material.

ベース本体部41には、モジュール収容部(第1モジュール収容部44A及び第2モジュール収容部44B)が形成されている。各モジュール収容部44A,44Bは、ジェットモジュール30A,30Bに対応してY方向に2つ並んで形成されている。各モジュール収容部44A,44Bは、ベース本体部41をZ方向に貫通している。各モジュール収容部44A,44Bには、対応するジェットモジュール30A,30Bがそれぞれ差込可能とされている。すなわち、ジェットモジュール30A,30Bは、−Z方向端部が各モジュール収容部44A,44B内に差し込まれることで、ベース部材38から+Z方向に起立した状態でベース本体部41に保持されている。 A module accommodating portion (first module accommodating portion 44A and second module accommodating portion 44B) is formed in the base main body portion 41. Two module accommodating portions 44A and 44B are formed side by side in the Y direction corresponding to the jet modules 30A and 30B. The module accommodating portions 44A and 44B penetrate the base main body portion 41 in the Z direction. Corresponding jet modules 30A and 30B can be inserted into the module accommodating portions 44A and 44B, respectively. That is, the jet modules 30A and 30B are held by the base main body 41 in a state of standing upright from the base member 38 in the + Z direction by inserting the end portions in the −Z direction into the module accommodating portions 44A and 44B.

ベース本体部41において、各モジュール収容部44A,44B間に位置する部分には、各モジュール収容部44A,44B間を仕切る仕切部46が形成されている。
ベース本体部41におけるX方向で対向する一対の短辺部45a,45bには、X方向の内側に向けて突出する突出壁47が形成されている。突出壁47は、X方向で対向する突出壁47同士を1組として、各モジュール収容部44A,44B毎に形成されている。
In the base main body portion 41, a partition portion 46 for partitioning between the module accommodating portions 44A and 44B is formed in a portion located between the module accommodating portions 44A and 44B.
A pair of short side portions 45a and 45b of the base main body 41 facing each other in the X direction are formed with protruding walls 47 projecting inward in the X direction. The protruding walls 47 are formed for each of the module accommodating portions 44A and 44B, with the protruding walls 47 facing each other in the X direction as a set.

第1短辺部45aには第1付勢部材48が設けられている。第1付勢部材48は、各モジュール収容部44A,44Bに対応して設けられている。各第1付勢部材48は、第1短辺部45aと各ジェットモジュール30A,30Bとの間にそれぞれ介在する板ばね状に形成されている。各第1付勢部材48は、各ジェットモジュール30A,30Bを第2短辺部45bに向けて(−X方向)付勢する。 A first urging member 48 is provided on the first short side portion 45a. The first urging member 48 is provided corresponding to the module accommodating portions 44A and 44B. Each of the first urging members 48 is formed in a leaf spring shape that is interposed between the first short side portion 45a and the jet modules 30A and 30B, respectively. Each of the first urging members 48 urges the jet modules 30A and 30B toward the second short side portion 45b (in the −X direction).

キャリッジ固定部42は、ベース本体部41の+Z方向端部からXY平面に張り出している。キャリッジ固定部42には、ベース部材38をキャリッジ16(図1参照)に取り付けるための取付孔等が形成されている。 The carriage fixing portion 42 projects from the + Z direction end portion of the base main body portion 41 in the XY plane. The carriage fixing portion 42 is formed with mounting holes and the like for mounting the base member 38 to the carriage 16 (see FIG. 1).

(ジェットモジュール)
図3に示すように、ジェットモジュール30Aは、Y方向を厚さ方向とする板状に形成されている。ジェットモジュール30Aは、インクタンク10(図1参照)から供給されるインクを被記録媒体Sに向けて吐出可能に構成されている。ジェットモジュール30Aは、ベース部材38上に搭載されている。
(Jet module)
As shown in FIG. 3, the jet module 30A is formed in a plate shape with the Y direction as the thickness direction. The jet module 30A is configured so that the ink supplied from the ink tank 10 (see FIG. 1) can be ejected toward the recording medium S. The jet module 30A is mounted on the base member 38.

本実施形態の液体噴射ヘッド4では、ジェットモジュール30A,30Bのうち、各ジェットモジュールで1色ずつインクを吐出するようになっている。なお、ベース部材38に搭載されるジェットモジュール30A,30Bの数や、ジェットモジュール30A,30Bから吐出するインクの色、種類等は、適宜変更が可能である。各ジェットモジュール30A,30Bは、同一の構成からなるジェットモジュール同士がY方向で互いに逆向きでベース部材38に搭載されている。したがって、以下の構成では、第1ジェットモジュール30Aを例にして説明する。 In the liquid injection head 4 of the present embodiment, ink is ejected in one color from each of the jet modules 30A and 30B. The number of jet modules 30A and 30B mounted on the base member 38, the color and type of ink discharged from the jet modules 30A and 30B, and the like can be appropriately changed. In each of the jet modules 30A and 30B, jet modules having the same configuration are mounted on the base member 38 in the Y direction and opposite to each other. Therefore, in the following configuration, the first jet module 30A will be described as an example.

図5は、第1ジェットモジュール30Aの分解斜視図である。
図5に示すように、第1ジェットモジュール30Aは、吐出部50と、吐出部50を間に挟んでY方向で対向する第1流路部材51A及び第2流路部材51Bと、を主に備えている。
FIG. 5 is an exploded perspective view of the first jet module 30A.
As shown in FIG. 5, the first jet module 30A mainly includes a discharge unit 50 and a first flow path member 51A and a second flow path member 51B that face each other in the Y direction with the discharge unit 50 in between. I have.

(吐出部)
図6は、吐出部50の分解斜視図である。
図6に示すように、吐出部50は、第1ヘッドチップ52Aと、第1ヘッドチップ52Aに対して+Y方向に積層された第2ヘッドチップ52Bと、を有している。各ヘッドチ
ップ52A,52Bは、後述する吐出チャネル57における延在方向(Z方向)の端部からインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプのものである。
(Discharge part)
FIG. 6 is an exploded perspective view of the discharge unit 50.
As shown in FIG. 6, the discharge unit 50 has a first head tip 52A and a second head tip 52B laminated in the + Y direction with respect to the first head tip 52A. Each of the head tips 52A and 52B is a so-called edge shoot type that ejects ink from an end portion in the extending direction (Z direction) of the ejection channel 57, which will be described later.

第1ヘッドチップ52Aは、第1アクチュエータプレート55及び第1カバープレート56がY方向に重ね合わされて構成されている。 The first head tip 52A is configured by superimposing the first actuator plate 55 and the first cover plate 56 in the Y direction.

第1アクチュエータプレート55は、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等により形成された圧電基板である。第1アクチュエータプレート55は、分極方向が厚さ方向(Y方向)に沿って一方向に設定されている。なお、第1アクチュエータプレート55は、分極方向がY方向で異なる2枚の圧電基板を積層して形成しても構わない(いわゆる、シェブロンタイプ)。 The first actuator plate 55 is a piezoelectric substrate formed of PZT (lead zirconate titanate) or the like. The polarization direction of the first actuator plate 55 is set in one direction along the thickness direction (Y direction). The first actuator plate 55 may be formed by laminating two piezoelectric substrates having different polarization directions in the Y direction (so-called chevron type).

第1アクチュエータプレート55には、−Y方向を向く面(以下、「表面」という。)で開口する複数のチャネル57,58が、X方向に間隔をあけて並設されている。各チャネル57,58は、それぞれZ方向に沿って直線状に形成されている。各チャネル57,58は、第1アクチュエータプレート55における−Z方向端面上で開口している。なお、各チャネル57,58は、Z方向に対して傾いて延在していても構わない。 On the first actuator plate 55, a plurality of channels 57, 58 opened on a surface facing the −Y direction (hereinafter, referred to as “surface”) are arranged side by side at intervals in the X direction. Each of the channels 57 and 58 is formed linearly along the Z direction. Each channel 57, 58 is open on the −Z direction end face of the first actuator plate 55. It should be noted that the channels 57 and 58 may extend so as to be inclined with respect to the Z direction.

図7は、図6のVII−VII線に沿う断面図である。
図6、図7に示すように、上述した複数のチャネル57,58は、インクが充填される吐出チャネル57、及びインクが充填されない非吐出チャネル58である。吐出チャネル57及び非吐出チャネル58は、X方向に交互に並んで配置されている。各チャネル57,58は、第1アクチュエータプレート55からなる駆動壁61によってそれぞれX方向に仕切られている。なお、チャネル57,58の内面には、駆動電極59が形成されている。駆動電極59は、第1アクチュエータプレート55の+Z方向端部において、第1アクチュエータプレート55の表面に形成された駆動端子(不図示)に接続されている。
また駆動電極59は、図7に示すように、後述する気泡排出ノズル孔241が配置されているチャネル57,58の内面には形成されていない。
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG.
As shown in FIGS. 6 and 7, the plurality of channels 57 and 58 described above are the ejection channel 57 filled with ink and the non-ejection channel 58 not filled with ink. The discharge channels 57 and the non-discharge channels 58 are arranged alternately in the X direction. Each of the channels 57 and 58 is partitioned in the X direction by a drive wall 61 formed of a first actuator plate 55. A drive electrode 59 is formed on the inner surfaces of the channels 57 and 58. The drive electrode 59 is connected to a drive terminal (not shown) formed on the surface of the first actuator plate 55 at the + Z direction end of the first actuator plate 55.
Further, as shown in FIG. 7, the drive electrode 59 is not formed on the inner surface of the channels 57 and 58 in which the bubble discharge nozzle hole 241 described later is arranged.

第1カバープレート56は、−Y方向を向く面(以下、「表面」という。)で開口する共通インク室62と、+Y方向を向く面(以下、「裏面」という。)で開口する複数のスリット63と、を有している。
共通インク室62は、Z方向において、吐出チャネル57の+Z方向端部に対応する位置に形成されている。共通インク室62は、第1カバープレート56の表面から+Y方向に向けて窪むとともに、X方向に延設されている。共通インク室62には、第1流路部材51A(図5参照)を通してインクが流入する。
スリット63は、共通インク室62のうち、吐出チャネル57とY方向で対向する位置に形成されている。スリット63は、共通インク室62内と各吐出チャネル57内とを各別に連通している。したがって、非吐出チャネル58は、共通インク室62内には連通していない。
The first cover plate 56 has a common ink chamber 62 opened on a surface facing the −Y direction (hereinafter referred to as “front surface”) and a plurality of openings on a surface facing the + Y direction (hereinafter referred to as “back surface”). It has a slit 63 and.
The common ink chamber 62 is formed at a position corresponding to the + Z direction end portion of the ejection channel 57 in the Z direction. The common ink chamber 62 is recessed from the surface of the first cover plate 56 in the + Y direction and extends in the X direction. Ink flows into the common ink chamber 62 through the first flow path member 51A (see FIG. 5).
The slit 63 is formed in the common ink chamber 62 at a position facing the ejection channel 57 in the Y direction. The slit 63 communicates the inside of the common ink chamber 62 and the inside of each ejection channel 57 separately. Therefore, the non-ejection channel 58 does not communicate with the common ink chamber 62.

第2ヘッドチップ52Bは、第2アクチュエータプレート71及び第2カバープレート72がY方向に重ね合わされて構成されている。以下の説明では、第2ヘッドチップ52Bにおける第1ヘッドチップ52Aと同様の構成について、第1ヘッドチップ52Aと同一の符号を付して説明を省略する。 The second head tip 52B is configured by superimposing the second actuator plate 71 and the second cover plate 72 in the Y direction. In the following description, the same configuration as that of the first head chip 52A in the second head chip 52B will be described with the same reference numerals as those of the first head chip 52A.

第2アクチュエータプレート71は、第1アクチュエータプレート55のうち、+Y方向を向く面(以下、「裏面」という。)に接合されている。第2ヘッドチップ52Bの吐出チャネル57及び非吐出チャネル58は、第1ヘッドチップ52Aの吐出チャネル57及び非吐出チャネル58の配列ピッチに対して半ピッチずれて配列されている。すなわち、各ヘッドチップ52A,52Bの吐出チャネル57同士及び非吐出チャネル58同士は、それぞれ千鳥状に配列されている。 The second actuator plate 71 is joined to a surface of the first actuator plate 55 facing in the + Y direction (hereinafter, referred to as “back surface”). The discharge channel 57 and the non-discharge channel 58 of the second head tip 52B are arranged with a half pitch deviation from the arrangement pitch of the discharge channel 57 and the non-discharge channel 58 of the first head chip 52A. That is, the discharge channels 57 and the non-discharge channels 58 of the head tips 52A and 52B are arranged in a staggered pattern.

吐出部50において、チャネル57,58が配列された領域を吐出領域Q1とし、吐出領域Q1に対してX方向の両側に位置する領域(最外のチャネル57,58よりも外側の領域)を一対の非吐出領域Q2とする。非吐出領域Q2には、吐出部50(各ヘッドチップ52A,52B)をY方向に貫通する連通孔73(図6,7では、一方の連通孔73のみを示す)が形成されている。連通孔73は、各ヘッドチップ52A,52B(アクチュエータプレート55,71及びカバープレート56,72)をY方向に貫通し、各ヘッドチップ52A,52Bの共通インク室62同士を連通させている。なお、連通孔73の数や位置、形状等は適宜変更が可能である。 In the discharge unit 50, the region in which the channels 57 and 58 are arranged is set as the discharge region Q1, and a pair of regions located on both sides in the X direction with respect to the discharge region Q1 (regions outside the outermost channels 57 and 58) are paired. The non-discharge region Q2 of. A communication hole 73 (in FIGS. 6 and 7 shows only one communication hole 73) is formed in the non-discharge region Q2 so as to penetrate the discharge portion 50 (each head tip 52A, 52B) in the Y direction. The communication hole 73 penetrates the head tips 52A and 52B (actuator plates 55 and 71 and cover plates 56 and 72) in the Y direction, and communicates the common ink chambers 62 of the head tips 52A and 52B with each other. The number, position, shape, etc. of the communication holes 73 can be changed as appropriate.

(ノズルプレート)
上述したノズルプレート32は、ポリイミド等の樹脂材料により形成されている。ノズルプレート32は、ベース本体部41の−Z方向端面や吐出部50の−Z方向端面(モジュール収容部44A,44Bから露出した部分)に接着剤等を介して固定されている。ノズルプレート32は、各ジェットモジュール30A,30Bの吐出部50を−Z方向からまとめて覆っている。
(Nozzle plate)
The nozzle plate 32 described above is made of a resin material such as polyimide. The nozzle plate 32 is fixed to the −Z direction end surface of the base main body 41 and the −Z direction end surface of the discharge portion 50 (portions exposed from the module housing portions 44A and 44B) via an adhesive or the like. The nozzle plate 32 collectively covers the discharge portions 50 of the jet modules 30A and 30B from the −Z direction.

図6、図7に示すように、ノズルプレート32には、ノズルプレート32をZ方向に貫通する複数のノズル孔240が列状に形成されている。ノズル孔240は、各ヘッドチップ52A,52Bの吐出チャネル57にZ方向で対向する位置に各別に形成されている。 As shown in FIGS. 6 and 7, a plurality of nozzle holes 240 penetrating the nozzle plate 32 in the Z direction are formed in a row on the nozzle plate 32. The nozzle holes 240 are separately formed at positions facing the discharge channels 57 of the head tips 52A and 52B in the Z direction.

なお、ノズル孔240及び気泡排出ノズル孔241A,241B内のインクは、ノズル孔240及び気泡排出ノズル孔241A,241Bそれぞれの内面で作用する表面張力等により適正(凹面状)なメニスカスが形成される。すなわち、本実施形態の液体噴射記録装置1では、インクタンク10の液面とメニスカスの液面との水頭差により、吐出チャネル57内の圧力を所望の負圧に保持している。これにより、上述したメニスカスが保持され、インクが不意に漏れ出ないようになっている。 The ink in the nozzle hole 240 and the bubble discharge nozzle holes 241A and 241B forms an appropriate (concave) meniscus due to the surface tension acting on the inner surfaces of the nozzle hole 240 and the bubble discharge nozzle holes 241A and 241B, respectively. .. That is, in the liquid injection recording device 1 of the present embodiment, the pressure in the discharge channel 57 is maintained at a desired negative pressure due to the head difference between the liquid level of the ink tank 10 and the liquid level of the meniscus. As a result, the above-mentioned meniscus is retained so that the ink does not leak unexpectedly.

なお、ノズルプレート32は、樹脂材料に限らず、金属材料(ステンレス等)で形成してもよく、樹脂材料と金属材料の積層構造としても構わない。本実施形態では、1枚のノズルプレート32が各ジェットモジュール30A,30Bをまとめて覆う構成について説明したが、この構成のみに限らず、複数枚のノズルプレート32で各ジェットモジュール30A,30Bを個別に覆う構成でも構わない。 The nozzle plate 32 is not limited to the resin material, and may be formed of a metal material (stainless steel or the like), or may have a laminated structure of the resin material and the metal material. In the present embodiment, the configuration in which one nozzle plate 32 covers the jet modules 30A and 30B together has been described, but the present invention is not limited to this configuration, and the jet modules 30A and 30B are individually covered by a plurality of nozzle plates 32. It may be configured to cover with.

上述の通り、ノズルプレート32は、ベース本体部41の−Z方向端面や吐出部50の−Z方向端面(モジュール収容部44A,44Bから露出した部分)に接着剤等を介して固定されている。
吐出部50は、図8に示すような、従来の構成において、ノズルプレート32はノズル列34の延長線上(X方向)の最端に、ノズル孔240の内径と実質上同等またはそれ以下に形成された2個の気泡排出ノズル孔241’が配置されている。
しかしこの構成では、ノズル数やノズル列数の増加に伴うチャネル間の高密度化を図る上で、チャネル57、58の(X方向の)幅の寸法は限られているため、吐出部のチャネル57、58とノズル孔240とのX方向の位置精度を出すことが困難になる。そのため、図8に示すように、ノズル列34の延長線上に配置された気泡排出ノズル孔241’と連通するチャネル57、58の幅を広げる必要があった。その結果、幅寸法の異なるチャネル57、58をアクチュエータプレート55、71に形成する必要があるため、アクチュエータプレート55、71の製造が煩雑になるという課題があった。
As described above, the nozzle plate 32 is fixed to the −Z direction end surface of the base main body 41 and the −Z direction end surface of the discharge portion 50 (portions exposed from the module housing portions 44A and 44B) via an adhesive or the like. ..
In the conventional configuration as shown in FIG. 8, the nozzle plate 32 is formed at the end of the extension line (X direction) of the nozzle row 34 so as to be substantially equal to or smaller than the inner diameter of the nozzle hole 240. The two bubble discharge nozzle holes 241'are arranged.
However, in this configuration, the width dimension of the channels 57 and 58 (in the X direction) is limited in order to increase the density between the channels as the number of nozzles and the number of nozzle rows increase, so that the channel of the discharge portion is used. It becomes difficult to obtain the positional accuracy of 57 and 58 and the nozzle hole 240 in the X direction. Therefore, as shown in FIG. 8, it is necessary to widen the widths of the channels 57 and 58 communicating with the bubble discharge nozzle holes 241'arranged on the extension line of the nozzle row 34. As a result, since it is necessary to form the channels 57 and 58 having different width dimensions on the actuator plates 55 and 71, there is a problem that the manufacture of the actuator plates 55 and 71 becomes complicated.

本実施形態では、図9に示すように、ノズルプレート32において、気泡排出ノズル孔241をノズル列34(図6参照)の最端に、ノズル列34の延在方向に対して垂直(Y方向)に2個配置することにより、吐出部のチャネル57、58とノズル孔240とのX方向の位置精度に影響を与えずに気泡の排出効率を向上させることができ、更にノズル数やノズル列数の高密度化が可能になる。その結果、液体噴射ヘッド4の組立ての歩留まりを向上させることができる。また、従来の構成(図8参照)のように、幅寸法の異なるチャネル57、58をアクチュエータプレート55、71に形成する必要がなくなるため、アクチュエータプレート55、71の製造が容易になる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 9, in the nozzle plate 32, the bubble discharge nozzle hole 241 is located at the end of the nozzle row 34 (see FIG. 6) and is perpendicular to the extending direction of the nozzle row 34 (Y direction). ), The bubble discharge efficiency can be improved without affecting the position accuracy of the discharge unit channels 57 and 58 and the nozzle hole 240 in the X direction, and the number of nozzles and the nozzle row can be further improved. It is possible to increase the density of numbers. As a result, the yield of assembling the liquid injection head 4 can be improved. Further, unlike the conventional configuration (see FIG. 8), it is not necessary to form the channels 57 and 58 having different width dimensions on the actuator plates 55 and 71, so that the actuator plates 55 and 71 can be easily manufactured.

また、本実施形態では上述のように、気泡排出ノズル孔241が配置されているチャネル57,58の内面に、駆動電極59が形成されていない。これは、気泡排出ノズル孔241は、インクに含まれている気泡を排出するためのノズル孔であり、インクを吐出するためのものではないからである。駆動電極59を当該チャネル57,58の内面に形成してもよいが、その際は気泡排出ノズル孔241からインクを吐出しないように液体噴射ヘッド4を制御することが必要である。そのため、当該チャネル57,58の内面に駆動電極59を形成しないことによって、液体噴射ヘッド4の制御を容易にすることができる点で、本実施形態は優れている。 Further, in the present embodiment, as described above, the drive electrode 59 is not formed on the inner surface of the channels 57 and 58 in which the bubble discharge nozzle hole 241 is arranged. This is because the bubble discharge nozzle hole 241 is a nozzle hole for discharging bubbles contained in the ink, and is not for discharging the ink. The drive electrode 59 may be formed on the inner surface of the channels 57 and 58, but in that case, it is necessary to control the liquid injection head 4 so as not to eject ink from the bubble discharge nozzle hole 241. Therefore, the present embodiment is excellent in that the control of the liquid injection head 4 can be facilitated by not forming the drive electrode 59 on the inner surface of the channels 57 and 58.

本実施形態の気泡排出ノズル孔241の内径(開口面積)は、ノズル孔240の内径と同等である。但し各気泡排出ノズル孔241の内径及び配置する数は、適宜変更が可能である。また、各気泡排出ノズル孔241は、丸孔である場合に限られない。 The inner diameter (opening area) of the bubble discharge nozzle hole 241 of the present embodiment is equivalent to the inner diameter of the nozzle hole 240. However, the inner diameter and the number of each bubble discharge nozzle hole 241 can be changed as appropriate. Further, each bubble discharge nozzle hole 241 is not limited to a round hole.

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、液体噴射装置の一例として、インクジェットプリンタ1を例に挙げて説明したが、プリンタに限られるものではない。例えば、ファックスやオンデマンド印刷機等であっても構わない。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the inkjet printer 1 has been described as an example of the liquid injection device, but the present invention is not limited to the printer. For example, it may be a fax machine, an on-demand printing machine, or the like.

上述した実施形態では、ベース部材38上にジェットモジュール30A,30Bが2つ搭載された構成について説明したが、この構成のみに限られない。ベース部材38に搭載するジェットモジュールの数は、1つでも3つ以上の複数でも構わない。 In the above-described embodiment, the configuration in which two jet modules 30A and 30B are mounted on the base member 38 has been described, but the configuration is not limited to this configuration. The number of jet modules mounted on the base member 38 may be one or a plurality of three or more.

上述した実施形態では、エッジシュートのヘッドチップについて説明したが、これに限られない。例えば、吐出チャネルにおける延在方向の中央部からインクを吐出する、いわゆるサイドシュートタイプのヘッドチップに本発明を適用しても構わない。
また、インクに加わる圧力の方向と、インクの吐出方向と、を同一方向とした、いわゆるルーフシュートタイプのヘッドチップに本発明を適用しても構わない。
In the above-described embodiment, the head tip of the edge chute has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to a so-called side shoot type head tip that ejects ink from the central portion of the ejection channel in the extending direction.
Further, the present invention may be applied to a so-called roof chute type head chip in which the direction of pressure applied to ink and the direction of ink ejection are the same.

上述した実施形態では、1つのジェットモジュールに2つのヘッドチップ52A,52Bが搭載された構成について説明したが、この構成のみに限られない。すなわち、1つのジェットモジュールに1つのヘッドチップが搭載された構成であっても構わない。 In the above-described embodiment, the configuration in which the two head chips 52A and 52B are mounted on one jet module has been described, but the configuration is not limited to this configuration. That is, one head chip may be mounted on one jet module.

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。 In addition, it is possible to replace the constituent elements in the above-described embodiments with well-known constituent elements as appropriate without departing from the spirit of the present invention, and the above-mentioned modifications may be appropriately combined.

1…液体噴射記録装置
4…液体噴射ヘッド
30A…第1ジェットモジュール
30B…第2ジェットモジュール
32…ノズルプレート
34…ノズル列
57、58…チャネル
240…ノズル孔
241…気泡排出ノズル孔
1 ... Liquid injection recording device 4 ... Liquid injection head 30A ... 1st jet module 30B ... 2nd jet module 32 ... Nozzle plate 34 ... Nozzle row 57, 58 ... Channel 240 ... Nozzle hole 241 ... Bubble discharge nozzle hole

Claims (3)

噴射するための液体が充填されているチャネルが形成された吐出部と、
前記吐出部に接着されたノズルプレートと、
を備え、
前記ノズルプレートは、複数のノズル孔が列状に配置されることによって形成されたノズル列を含み、
前記ノズル孔は前記吐出部のチャネルに連通し、
前記ノズル列は複数の気泡排出ノズル孔を含み、
前記気泡排出ノズル孔がそれぞれノズル列の延在方向に対し垂直に配置される
ことを特徴とする液体吐出噴射ヘッド。
A discharge part with a channel filled with liquid for injection, and a discharge part
The nozzle plate adhered to the discharge part and
With
The nozzle plate includes a nozzle row formed by arranging a plurality of nozzle holes in a row.
The nozzle hole communicates with the channel of the discharge portion,
The nozzle row includes a plurality of bubble discharge nozzle holes.
A liquid discharge injection head characterized in that the bubble discharge nozzle holes are arranged perpendicular to the extending direction of the nozzle row.
前記吐出部のチャネルには、液体を噴射するための電極が形成され、前記電極は気泡排出ノズル孔が配置されているチャネルには形成されていない
請求項1に記載の液体噴射ヘッド。
The liquid injection head according to claim 1, wherein an electrode for injecting a liquid is formed in the channel of the discharge portion, and the electrode is not formed in the channel in which the bubble discharge nozzle hole is arranged.
請求項1又は請求項2に記載の液体噴射ヘッドを備える液体噴射記録装置。 A liquid injection recording device including the liquid injection head according to claim 1 or 2.
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