JP2023109057A - Liquid discharge head and manufacturing method of the same - Google Patents

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Abstract

To provide a liquid discharge head which can secure stable discharge characteristics, and to provide a manufacturing method of the liquid discharge head.SOLUTION: A liquid discharge head according to one embodiment is a share mode shared wall type and includes an actuator part and contraction parts. The actuator part is formed by a piezoelectric member and has a pressure chamber and an air chamber. The contraction parts are formed by piezoelectric members. The contraction parts are provided at an inlet and an outlet of the pressure chamber. The contraction part has contraction ports which communicate with the pressure chamber and increase fluid resistance of the pressure chamber.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明の実施形態は、液体吐出ヘッド及び液体吐出ヘッドの製造方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a liquid ejection head and a method for manufacturing the liquid ejection head.

近年、インクジェットヘッドにおいて、高生産性が求められ、高速化や液滴量増加が課題となっている。例えば、シェアモードシェアードウォール式のインクジェットヘッドは、ハイパワーとなり、高粘度インクの吐出や大きな液滴の吐出に向いている。シェアモードシェアウォール式のインクジェットヘッドにおいては、同じ駆動柱を2つの圧力室で共有し、複数配列される室のうちの1/3を圧力室として同時に駆動する所謂3サイクル駆動が一般的である。また、駆動する圧力室の両側をダミー圧力室として、1つの圧力室を独立した2つの駆動柱で駆動する独立駆動ヘッドも開発されている。例えば、圧電体に多数の溝を形成し、1本おきに出入り口を塞ぎ、出入り口が塞がれない溝を圧力室とし、塞がれた溝を空気室として、独立駆動とする構造が開発されている。 In recent years, there has been a demand for high productivity in inkjet heads, and increasing speed and increasing the amount of droplets have become issues. For example, a shared mode shared wall inkjet head has high power and is suitable for ejecting high-viscosity ink and ejecting large droplets. In the share mode share wall type ink jet head, the same driving column is shared by two pressure chambers, and 1/3 of the plurality of arranged chambers are commonly driven as pressure chambers at the same time, so-called three-cycle drive. . Also, an independent drive head has been developed in which both sides of the pressure chamber to be driven are used as dummy pressure chambers and two independent drive columns are used to drive one pressure chamber. For example, a structure has been developed in which a large number of grooves are formed in a piezoelectric body, the entrances and exits are closed every other one, the grooves in which the entrances and exits are not blocked are used as pressure chambers, and the closed grooves are used as air chambers, and are independently driven. ing.

このようなインクジェットヘッドにおいては、インク滴が吐出した後、共通液室から圧力室にインクが補給される。このとき、ノズルでオーバーシュートしてメニスカスが盛り上る現象が発生する。共通液室からノズルに至る流路の流体抵抗が小さいほどオーバーシュートは大きくなり、このオーバーシュートが収まらないとメニスカスが安定した状態で吐出をすることができない。したがって、インクジェットヘッドにおいて高速化するには、メニスカスの盛り上りを早く収束させ、安定的な吐出特性を確保することが求められる。 In such an inkjet head, ink is replenished from the common liquid chamber to the pressure chamber after ink droplets are ejected. At this time, a phenomenon occurs in which the nozzle overshoots and the meniscus rises. The smaller the fluid resistance of the flow path from the common liquid chamber to the nozzles, the greater the overshoot. Unless the overshoot is suppressed, the meniscus cannot be discharged in a stable state. Therefore, in order to increase the speed of an inkjet head, it is required to quickly converge the swelling of the meniscus and ensure stable ejection characteristics.

特開2008-94036号公報JP-A-2008-94036

本発明が解決しようとする課題は、安定的な吐出特性を確保することができる液体吐出ヘッド及び液体吐出ヘッドの製造方法を提供することである。 A problem to be solved by the present invention is to provide a liquid ejection head and a method for manufacturing the liquid ejection head that can ensure stable ejection characteristics.

一実施形態に係る液体吐出ヘッドはシェアモードシェアードウォール式であり、アクチュエータ部と、絞り部と、を備える。アクチュエータ部は、圧電部材で構成され、圧力室と、空気室と、を有する。絞り部は圧電部材で構成される。絞り部は前記圧力室の入口及び出口に設けられる。絞り部は前記圧力室に連通するとともに前記圧力室の流体抵抗を増加する絞り口を有する。 A liquid ejection head according to one embodiment is of a share mode shared wall type, and includes an actuator section and a throttle section. The actuator section is composed of a piezoelectric member and has a pressure chamber and an air chamber. The throttle section is composed of a piezoelectric member. Throttles are provided at the inlet and outlet of the pressure chamber. The throttle portion has a throttle opening that communicates with the pressure chamber and increases the fluid resistance of the pressure chamber.

実施形態に係るインクジェットヘッドを示す斜視図。1 is a perspective view showing an inkjet head according to an embodiment; FIG. 実施形態に係るインクジェットヘッドの一部の構成を示す分解斜視図。1 is an exploded perspective view showing a configuration of part of an inkjet head according to an embodiment; FIG. 同インクジェットヘッドの一部の構成を拡大して示す斜視図。FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the configuration of a part of the inkjet head; 同インクジェットヘッドの一部の構成を拡大して示す断面図。Sectional drawing which expands and shows a structure of one part of the same inkjet head. 同インクジェットヘッドの一部の構成を拡大して示す断面図。Sectional drawing which expands and shows a structure of one part of the same inkjet head. 同インクジェットヘッドの製造方法の説明図。Explanatory drawing of the manufacturing method of the same inkjet head. 同インクジェットヘッドの製造方法の説明図。Explanatory drawing of the manufacturing method of the same inkjet head. 試験例1及び試験例2に係るインクジェットヘッドの説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of an inkjet head according to Test Example 1 and Test Example 2; 試験例1に係るインクジェットヘッドの吐出速度を示すグラフ。4 is a graph showing the ejection speed of the inkjet head according to Test Example 1. FIG. 試験例2に係るインクジェットヘッドの吐出速度を示すグラフ。9 is a graph showing the ejection speed of the inkjet head according to Test Example 2; 試験例1及び試験例2に係るインクジェットヘッドのメニスカス復帰特性を示すグラフ。5 is a graph showing meniscus recovery characteristics of inkjet heads according to Test Examples 1 and 2; 試験例1及び試験例3に係るエンドシュータのインクジェットヘッドの説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of an inkjet head of an end shooter according to Test Examples 1 and 3; 試験例1及び試験例3に係るインクジェットヘッドの駆動波形を示すグラフ。5 is a graph showing driving waveforms of inkjet heads according to Test Examples 1 and 3; 試験例1及び試験例3に係るインクジェットヘッドのノズル流速振動を示すグラフ。5 is a graph showing nozzle flow velocity vibrations of inkjet heads according to Test Examples 1 and 3. FIG. 試験例1及び試験例3に係るインクジェットヘッドの吐出体積を示すグラフ。5 is a graph showing ejection volumes of inkjet heads according to Test Examples 1 and 3. FIG. 試験例1及び試験例3に係るインクジェットヘッドのメニスカス復帰特性を示すグラフ。5 is a graph showing meniscus recovery characteristics of inkjet heads according to Test Examples 1 and 3; 実施形態に係るインクジェットプリンタを示す模式図。1 is a schematic diagram showing an inkjet printer according to an embodiment; FIG. 他の実施形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a method for manufacturing an inkjet head according to another embodiment; 他の実施形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a method for manufacturing an inkjet head according to another embodiment; 同実施形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of the method for manufacturing the inkjet head according to the embodiment; 同実施形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of the method for manufacturing the inkjet head according to the embodiment;

以下に、第1実施形態に係る液体吐出ヘッドであるインクジェットヘッド10の構成について、図1乃至図5を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係るインクジェットヘッドを示す斜視図であり、図2はインクジェットヘッドの一部の分解斜視図である。図3はインクジェットヘッドの一部の構成を拡大して示す斜視図であり、図4及び図5はインクジェットヘッドの一部の構成を拡大して示す断面図である。図6及び図7はインクジェットヘッドの製造工程の説明図である。図中X、Y、Zは互いに直交する第1方向、第2方向、及び3方向をそれぞれ示す。なお、本実施形態において、インクジェットヘッド10のノズル28や圧力室31の並列方向がX軸に、圧力室31の延出方向がY軸に、液体の吐出方向がZ軸に、それぞれ沿う姿勢を基準として方向の説明を記載するが、これに限られるものではない。 The configuration of an inkjet head 10, which is a liquid ejection head according to the first embodiment, will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. FIG. 1 is a perspective view showing an inkjet head according to the first embodiment, and FIG. 2 is an exploded perspective view of part of the inkjet head. FIG. 3 is an enlarged perspective view showing a partial configuration of the inkjet head, and FIGS. 4 and 5 are enlarged sectional views showing a partial configuration of the inkjet head. 6 and 7 are explanatory diagrams of the manufacturing process of the inkjet head. In the drawing, X, Y, and Z indicate the first direction, second direction, and three directions orthogonal to each other, respectively. In the present embodiment, the orientation is such that the parallel direction of the nozzles 28 and the pressure chambers 31 of the inkjet head 10 is along the X axis, the extending direction of the pressure chambers 31 is along the Y axis, and the liquid ejection direction is along the Z axis. Although the description of the direction is described as a reference, it is not limited to this.

図1乃至図5に示すように、インクジェットヘッド10は、いわゆるサイドシュータ型のシェアモードシェアードウォール式のインクジェットヘッドである。インクジェットヘッド10は、インクを吐出するための装置であり、例えばインクジェットプリンタの内部に搭載される。例えばインクジェットヘッド10は圧力室31と空気室32が交互に配される独立駆動式のインクジェットヘッドである。空気室32は、インクが供給されない空気室であり、ノズル28を備えない。 As shown in FIGS. 1 to 5, the inkjet head 10 is a so-called side shooter type shared mode shared wall inkjet head. The inkjet head 10 is a device for ejecting ink, and is mounted inside an inkjet printer, for example. For example, the inkjet head 10 is an independently driven inkjet head in which pressure chambers 31 and air chambers 32 are alternately arranged. The air chamber 32 is an air chamber to which ink is not supplied and does not have the nozzles 28 .

インクジェットヘッド10は、アクチュエータベース11と、ノズルプレート12と、フレーム13と、を備えている。アクチュエータベース11は、基材の一例である。インクジェットヘッド10の内部に、液体の一例としてのインクが供給されるインク室27が形成される。 The inkjet head 10 has an actuator base 11 , a nozzle plate 12 and a frame 13 . The actuator base 11 is an example of a base material. An ink chamber 27 is formed inside the inkjet head 10 to which ink, which is an example of a liquid, is supplied.

さらに、インクジェットヘッド10は、インクジェットヘッド10を制御する回路基板17や、インクジェットヘッド10とインクタンクとの間の経路の一部を形成するマニホールド18などの部品を備える。 Furthermore, the inkjet head 10 includes components such as a circuit board 17 that controls the inkjet head 10 and a manifold 18 that forms part of the path between the inkjet head 10 and the ink tank.

図2乃至図5に示すように、アクチュエータベース11は、基板21と、一対のアクチュエータ22と、を備える。 As shown in FIGS. 2 to 5, the actuator base 11 has a substrate 21 and a pair of actuators 22 .

基板21は、例えばアルミナなどのセラミックスによって矩形の板状に形成される。基板21は平坦な実装面を有する。基板の実装面に一対のアクチュエータ22が接合されている。基板21には複数の供給孔25と排出孔26とが形成されている。 The substrate 21 is formed in a rectangular plate shape from ceramics such as alumina. The substrate 21 has a flat mounting surface. A pair of actuators 22 are joined to the mounting surface of the substrate. A plurality of supply holes 25 and discharge holes 26 are formed in the substrate 21 .

図2及び図3に示すように、アクチュエータベース11の基板21には、パターン配線211が形成される。パターン配線211は、例えばニッケル薄膜によって形成される。パターン配線211は、共通パターンや個別パターンを有し、アクチュエータ22に形成された電極層34に接続される所定のパターン形状に構成される。 As shown in FIGS. 2 and 3, pattern wiring 211 is formed on the substrate 21 of the actuator base 11 . The pattern wiring 211 is formed of, for example, a nickel thin film. The pattern wiring 211 has a common pattern or an individual pattern, and is configured in a predetermined pattern shape to be connected to the electrode layer 34 formed on the actuator 22 .

供給孔25は、基板21の中央部であって一対のアクチュエータ22の間において、アクチュエータ22の長手方向に並んで設けられている。供給孔25は、マニホールド18のインク供給部に連通する。供給孔25は、インク供給部を介してインクタンクに接続される。供給孔25はインクタンクのインクをインク室27に供給する。 The supply holes 25 are arranged in the longitudinal direction of the actuators 22 between the pair of actuators 22 in the central portion of the substrate 21 . The supply hole 25 communicates with the ink supply portion of the manifold 18 . The supply hole 25 is connected to an ink tank via an ink supply section. The supply hole 25 supplies the ink in the ink tank to the ink chamber 27 .

排出孔26は、供給孔25及び一対のアクチュエータ22を挟んで、二列に並んで設けられている。排出孔26は、マニホールド18のインク排出部に連通する。排出孔26は、インク排出部を介してインクタンクに接続される。排出孔26はインク室27のインクをインクタンクに排出する。なお、排出孔26は、印字中に開かれる構成であってもよく、この場合には循環式となり、各圧力室31に対して供給孔25がある一方側から、排出孔26がある他方側に向けて、インクが流れる。あるいは、排出孔26は、例えばメンテナンス時のみ開かれ、印字中には閉じられる構成であってもよい。この場合、非循環式となり、各圧力室31に対して両側からインクが流れ込む。 The discharge holes 26 are arranged in two rows with the supply hole 25 and the pair of actuators 22 interposed therebetween. The discharge hole 26 communicates with the ink discharge portion of the manifold 18 . The discharge hole 26 is connected to the ink tank through the ink discharge portion. The discharge hole 26 discharges the ink in the ink chamber 27 to the ink tank. In addition, the discharge hole 26 may be configured to be opened during printing. Ink flows toward Alternatively, the discharge hole 26 may be configured to be opened only during maintenance and closed during printing, for example. In this case, a non-circulating system is used, and ink flows into each pressure chamber 31 from both sides.

一対のアクチュエータ22は、基板21の実装面に接着される。一対のアクチュエータ22は供給孔25を挟んで二列に並んで基板21に設けられている。
各アクチュエータ22は、第2方向の中央に設けられるアクチュエータ部材201(アクチュエータ部)と、アクチュエータ部材201の第2方向の両端部にそれぞれ設けられる一対の絞り部材202(絞り部)と、をそれぞれ備える。
A pair of actuators 22 are adhered to the mounting surface of the substrate 21 . A pair of actuators 22 are arranged in two rows on the substrate 21 with the supply hole 25 interposed therebetween.
Each actuator 22 includes an actuator member 201 (actuator section) provided in the center in the second direction, and a pair of diaphragm members 202 (diaphragm section) provided at both ends of the actuator member 201 in the second direction. .

アクチュエータ部材201及び絞り部材202はいずれも圧電部材で構成される。例えばアクチュエータ部材201及び絞り部材202は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)によって形成された板状の二つの圧電体によってそれぞれ形成される圧電部材で構成される。前記二つの圧電体は、分極方向がその厚さ方向に互いに逆向きになるように貼り合わされる。アクチュエータ部材201と絞り部材202は、積層される2つの圧電体の厚さ比が、互いに異なっていてもよい。 Both the actuator member 201 and the diaphragm member 202 are composed of piezoelectric members. For example, the actuator member 201 and the throttle member 202 are composed of piezoelectric members each formed of two plate-shaped piezoelectric bodies formed of lead zirconate titanate (PZT), for example. The two piezoelectric bodies are bonded together so that their polarization directions are opposite to each other in the thickness direction. The actuator member 201 and the diaphragm member 202 may have different thickness ratios of the two laminated piezoelectric bodies.

一例として、アクチュエータ部材201は一対の絞り部材202と、圧力室31の並列方向となる第1方向と、2つの圧電体が重なる積層方向である第3方向において、長さが等しく構成される。アクチュエータ部材201は、圧力室31の延出方向である第2方向において、絞り部材202よりも長く、例えばアクチュエータ部材201の第2方向の長さが各絞り部材202の第2方向の長さの2倍以上に構成される。 As an example, the actuator member 201 has the same length in the first direction, which is the parallel direction of the pressure chambers 31, and the third direction, which is the stacking direction of the two piezoelectric bodies. The actuator members 201 are longer than the diaphragm members 202 in the second direction, which is the direction in which the pressure chambers 31 extend. Double or more.

アクチュエータ22は、例えば熱硬化性を有するエポキシ系接着剤によって基板21の実装面に接着される。図2に示すように、アクチュエータ22は、二列に並ぶノズル28に対応して、インク室27内において平行に並んで配置される。アクチュエータ22は、インク室27を、供給孔25が開口する第1共通室271と、排出孔26が開口する二つの第2共通室272とに区切る。 The actuator 22 is adhered to the mounting surface of the substrate 21 with, for example, a thermosetting epoxy adhesive. As shown in FIG. 2, the actuators 22 are arranged in parallel in the ink chamber 27 corresponding to the nozzles 28 arranged in two rows. The actuator 22 divides the ink chamber 27 into a first common chamber 271 in which the supply hole 25 opens and two second common chambers 272 in which the discharge hole 26 opens.

アクチュエータ22は、短手方向の幅が頂部側から基板側に向かって漸次大きくなる。アクチュエータ22の長手方向に直交する方向(短手方向)に沿う断面形状は台形状に形成される。アクチュエータ22の側面部221は、第2方向及び第3方向に対して傾斜する傾斜面を有する。アクチュエータ22の頂部は、ノズルプレート12に接着される。 The width of the actuator 22 in the lateral direction gradually increases from the top side toward the substrate side. The cross-sectional shape of the actuator 22 along the direction perpendicular to the longitudinal direction (transverse direction) is trapezoidal. The side portion 221 of the actuator 22 has inclined surfaces that are inclined with respect to the second direction and the third direction. The top of actuator 22 is glued to nozzle plate 12 .

アクチュエータ22は、アクチュエータ部材201に形成される複数の圧力室31と、複数の空気室32と、を備える。すなわち、アクチュエータ部材201は、圧電部材で構成される複数の側壁部33を有し、側壁部33の間に、圧力室31及び空気室32を構成する溝2011を有する。言い換えると、側壁部33は、圧力室31及び空気室32を形成する溝2011の間に駆動素子として形成される。 The actuator 22 includes multiple pressure chambers 31 and multiple air chambers 32 formed in the actuator member 201 . That is, the actuator member 201 has a plurality of side wall portions 33 made of piezoelectric members, and grooves 2011 forming the pressure chambers 31 and the air chambers 32 between the side wall portions 33 . In other words, the side wall portion 33 is formed as a drive element between the grooves 2011 forming the pressure chamber 31 and the air chamber 32 .

また、アクチュエータ22は、絞り部材202に形成される複数の絞り口242を備える。すなわち、絞り部材202は圧電部材で構成される複数の側壁部241を有し、側壁部241の間に絞り口242を構成する溝2021を有する。言い換えると、側壁部241は、絞り口242を形成する溝2021の間に駆動素子として形成される。 The actuator 22 also includes a plurality of aperture openings 242 formed in the aperture member 202 . That is, the aperture member 202 has a plurality of side wall portions 241 made of piezoelectric members, and grooves 2021 forming aperture openings 242 between the side wall portions 241 . In other words, the side walls 241 are formed as drive elements between the grooves 2021 forming the apertures 242 .

図1乃至図5に示すように、溝2021の底面部と基板21の主面とは傾斜する側面部221によって繋がる。圧力室31と空気室32とは、交互に配置される。圧力室31および空気室32は、アクチュエータ22の長手方向と交差する方向にそれぞれ延び、アクチュエータ22の長手方向である第1方向(図中X軸)において複数並列する。本実施形態において例えば溝2011は、X方向の幅寸法が、Z方向に沿う深さ方向において一定に構成され、延出方向であるY方向に直交する断面が矩形状に構成される。溝2011と溝2021の深さ寸法は異なっていてもよいし、同じであってもよい。 As shown in FIGS. 1 to 5, the bottom surface of the groove 2021 and the main surface of the substrate 21 are connected by inclined side surfaces 221 . The pressure chambers 31 and the air chambers 32 are arranged alternately. The pressure chambers 31 and the air chambers 32 each extend in a direction intersecting the longitudinal direction of the actuator 22 and are arranged in parallel in a first direction (the X-axis in the figure) which is the longitudinal direction of the actuator 22 . In this embodiment, for example, the groove 2011 has a constant width in the X direction in the depth direction along the Z direction, and a rectangular cross section perpendicular to the Y direction, which is the extending direction. The depth dimensions of the grooves 2011 and 2021 may be different or the same.

なお、圧力室31の形状と空気室32の形状とが異なっていてもよい。側壁部33、241は、圧力室31と空気室32の間に形成され、駆動信号に応じて変形することで、圧力室31の容積を変化させる。 The shape of the pressure chamber 31 and the shape of the air chamber 32 may be different. The side walls 33 and 241 are formed between the pressure chamber 31 and the air chamber 32 and deform in response to the drive signal to change the volume of the pressure chamber 31 .

アクチュエータベース11の圧力室31、空気室32、及び絞り口242を構成する複数の溝2011、2021の内壁面にはそれぞれ電極層34が設けられている。電極層34は、例えばニッケル薄膜等の導電膜によって形成される。電極層34は溝2011、2021の内面部から基板21上に至り、パターン配線211に接続される。すなわち、圧力室31や空気室32に形成される電極と絞り口242に形成される電極は接続され、絞り口242は圧力室31や空気室32と連動して駆動される。例えば電極層34は、少なくとも側壁部33の側面部、すなわち圧力室31、空気室32及び絞り口242を構成する溝2011、2021の側壁面に、形成されている。電極層34は例えば溝2011、2021の側面部及び底面部に形成されていてもよい。 Electrode layers 34 are provided on inner wall surfaces of the plurality of grooves 2011 and 2021 forming the pressure chamber 31 , the air chamber 32 , and the throttle port 242 of the actuator base 11 . The electrode layer 34 is formed of a conductive film such as a nickel thin film, for example. The electrode layer 34 extends from the inner surfaces of the grooves 2011 and 2021 onto the substrate 21 and is connected to the pattern wiring 211 . That is, the electrodes formed in the pressure chamber 31 and the air chamber 32 are connected to the electrodes formed in the throttle port 242 , and the throttle port 242 is driven in conjunction with the pressure chamber 31 and the air chamber 32 . For example, the electrode layer 34 is formed at least on the side surfaces of the side wall portion 33 , that is, on the side wall surfaces of the grooves 2011 and 2021 forming the pressure chamber 31 , the air chamber 32 and the throttle port 242 . The electrode layer 34 may be formed on the side and bottom surfaces of the grooves 2011 and 2021, for example.

複数の圧力室31は、頂部に接合されるノズルプレート12の複数のノズル28に連通する。圧力室31の第2方向の両端はインク室27に連通する。すなわち、一方の端部はインク室27の第1共通室271に開口し、他方の端部は、インク室27の第2共通室272に開口する。例えば、圧力室31の一方の端部の開口はインクが流入する入口となり、他方の端部の開口はインクが流出する出口となる。あるいは、両側からインクが流入する場合には両端部の開口がインクの入口となる。圧力室31におけるインク室27との連通口には、圧力室31内部よりも流体抵抗が大きく構成された絞り口242を有する絞り240が形成される。一例として本実施形態においては圧力室31の両側の端部の開口に、それぞれ絞り240が形成される。 The plurality of pressure chambers 31 communicate with the plurality of nozzles 28 of the nozzle plate 12 joined to the top. Both ends of the pressure chamber 31 in the second direction communicate with the ink chamber 27 . That is, one end opens to the first common chamber 271 of the ink chamber 27 and the other end opens to the second common chamber 272 of the ink chamber 27 . For example, the opening at one end of the pressure chamber 31 serves as an inlet through which ink flows in, and the opening at the other end serves as an outlet through which ink flows out. Alternatively, when ink flows in from both sides, the openings at both ends serve as ink inlets. A communication port of the pressure chamber 31 with the ink chamber 27 is formed with a throttle 240 having a throttle port 242 configured to have a higher fluid resistance than the inside of the pressure chamber 31 . As an example, in this embodiment, apertures 240 are formed at the openings at both ends of the pressure chamber 31 .

絞り240は、圧力室31のインク室27に連通する開口部を狭める形状に構成される。一例として、絞り240は、絞り部材202で構成され、圧力室31の第2方向の端部に連通するとともに、圧力室31を構成する溝2011の溝幅よりも小さい溝幅を有する溝2021で構成される。X方向において、溝2021の溝幅は、溝2011の溝幅よりも小さい。 The diaphragm 240 is configured in a shape that narrows the opening of the pressure chamber 31 that communicates with the ink chamber 27 . As an example, the throttle 240 is formed of the throttle member 202 and communicates with the end portion of the pressure chamber 31 in the second direction. Configured. The groove width of the groove 2021 is smaller than the groove width of the groove 2011 in the X direction.

すなわち、圧力室31を構成する溝2011は、延出方向である第2方向の両端部に、圧力室31と第1共通室271及び第2共通室272とを連通する絞り口242が形成される。絞り口242は圧力室31の長手方向である第2方向(Y方向)と、圧力室31の深さ方向となる第3方向(Z方向)に延びるスリット形状である。絞り口242は、第1方向の開口幅が、圧力室31内部の第1方向の幅よりも小さく構成されていることにより、圧力室31の流路断面積より小さく構成されている。すなわち、圧力室の第2方向両端の連通口に流路抵抗が増加する絞り240が形成される。なお、絞り口242は、深さ方向である第3方向の深さ寸法は圧力室31の内部の第3方向の寸法と同じであってもよく、異なっていてもよい。一例として、絞り口242の第3方向の寸法は、圧力室31の内部の第3方向の寸法より小さく構成される。 In other words, the groove 2011 that constitutes the pressure chamber 31 has throttle ports 242 that communicate the pressure chamber 31 with the first common chamber 271 and the second common chamber 272 at both ends in the second direction, which is the extending direction. be. The throttle opening 242 has a slit shape extending in the second direction (Y direction), which is the longitudinal direction of the pressure chamber 31 , and the third direction (Z direction), which is the depth direction of the pressure chamber 31 . The opening width in the first direction of the throttle port 242 is smaller than the width of the inside of the pressure chamber 31 in the first direction. That is, the throttles 240 that increase the flow path resistance are formed at the communication ports at both ends of the pressure chamber in the second direction. The depth dimension of the throttle opening 242 in the third direction, which is the depth direction, may be the same as or different from the dimension of the inside of the pressure chamber 31 in the third direction. As an example, the dimension of the throttle port 242 in the third direction is configured to be smaller than the dimension of the inside of the pressure chamber 31 in the third direction.

なお、絞り240の流体抵抗は、大きくしすぎると、インク滴吐出後の圧力室31へのインクの補給が遅くなり、高速化を阻害することになる。また、メニスカスの盛り上りは、インク粘度、吐出体積、駆動周波数などにより異なる。したがって、側壁部241の形状、絞り240の絞り口242の寸法や位置は、インク補給条件やメニスカスの盛り上がりの特性に応じた流路抵抗となるようそれぞれ設定される。なお、両側の絞り240は異なる構成であってもよい。 Note that if the fluid resistance of the throttle 240 is too large, the ink replenishment to the pressure chamber 31 after the ink droplets are ejected will be delayed, which will hinder the speedup. Also, the bulge of the meniscus varies depending on the ink viscosity, ejection volume, drive frequency, and the like. Therefore, the shape of the side wall portion 241 and the size and position of the throttle opening 242 of the throttle 240 are set so as to provide a flow path resistance corresponding to the ink replenishment conditions and the meniscus swelling characteristics. Note that the diaphragms 240 on both sides may have different configurations.

空気室32は第3方向における一方側が頂部に接合されるノズルプレート12によって塞がれる。また複数の空気室32は例えば第2方向の両端がカバー部23により塞がれる。すなわち、インク室27の第1共通室271と空気室32の入口との間、及び空気室32の出口と第2共通室272との間にそれぞれカバー部23が配され、空気室32の両端はインク室27と隔てられている。このため、空気室32はインクが流入しない空気室を構成する。 The air chamber 32 is closed on one side in the third direction by the nozzle plate 12 joined to the top. Further, both ends of the air chambers 32 in the second direction, for example, are closed by the cover portions 23 . That is, the cover portions 23 are arranged between the first common chamber 271 of the ink chamber 27 and the inlet of the air chamber 32 and between the outlet of the air chamber 32 and the second common chamber 272, respectively. is separated from the ink chamber 27 . Therefore, the air chamber 32 constitutes an air chamber into which ink does not flow.

例えばカバー部23は、空気室32の両端部に連通する絞り部材202に形成された溝2021に感光性樹脂を充填した後、硬化させて形成され、空気室32の入口及び出口を塞ぐ。 For example, the cover portion 23 is formed by filling a groove 2021 formed in the diaphragm member 202 communicating with both ends of the air chamber 32 with a photosensitive resin and then curing the resin to close the entrance and exit of the air chamber 32 .

ノズルプレート12は、例えばポリイミド製の矩形のフィルムによって形成される。ノズルプレート12は、アクチュエータベース11の実装面に対向する。ノズルプレート12には、ノズルプレート12を厚さ方向に貫通する、複数のノズル28が形成される。 The nozzle plate 12 is formed of, for example, a rectangular polyimide film. The nozzle plate 12 faces the mounting surface of the actuator base 11 . A plurality of nozzles 28 are formed in the nozzle plate 12 so as to penetrate the nozzle plate 12 in the thickness direction.

複数のノズル28は、圧力室31と同数設けられ、圧力室31にそれぞれ対向して配置される。ノズル28は、第1方向に沿って複数並び、一対のアクチュエータ22に対応して2列に配列される。各ノズル28はそれぞれ軸が第3方向に延びる筒状に構成される。例えばノズル28は径が一定であっても、中央部または先端部にかけて縮径する形状であってもよい。ノズル28は、一対のアクチュエータ22に形成される圧力室31の延出方向の中途部に対向配置され、圧力室31にそれぞれ連通する。ノズル28は、各圧力室31の、両端部の間に対応する位置であって、例えば長手方向中央部に、1つずつ、配置される。 The plurality of nozzles 28 are provided in the same number as the pressure chambers 31 and arranged to face the pressure chambers 31 respectively. A plurality of nozzles 28 are arranged along the first direction and arranged in two rows corresponding to the pair of actuators 22 . Each nozzle 28 is configured in a tubular shape with an axis extending in the third direction. For example, the nozzle 28 may have a constant diameter, or may have a shape that tapers toward the center or tip. The nozzles 28 are disposed in the middle of the extending direction of the pressure chambers 31 formed in the pair of actuators 22 and communicate with the pressure chambers 31 respectively. The nozzles 28 are arranged one by one at positions corresponding to between both ends of each pressure chamber 31, for example, at the center in the longitudinal direction.

フレーム13は、例えばニッケル合金によって矩形の枠状に形成される。フレーム13は、アクチュエータベース11の実装面とノズルプレート12との間に介在する。フレーム13は、アクチュエータベース11の実装面とノズルプレート12とにそれぞれ接着される。すなわち、ノズルプレート12は、フレーム13を介してアクチュエータベース11に取り付けられている。 The frame 13 is made of, for example, a nickel alloy and has a rectangular shape. The frame 13 is interposed between the mounting surface of the actuator base 11 and the nozzle plate 12 . The frame 13 is adhered to the mounting surface of the actuator base 11 and the nozzle plate 12 respectively. That is, the nozzle plate 12 is attached to the actuator base 11 via the frame 13 .

マニホールド18は、アクチュエータベース11のノズルプレート12とは反対側に接合される。マニホールド18の内部に、供給孔25に連通する流路であるインク供給部や排出孔26に連通する流路であるインク排出部が形成される。 The manifold 18 is joined to the opposite side of the actuator base 11 from the nozzle plate 12 . Inside the manifold 18, an ink supply section, which is a flow path communicating with the supply hole 25, and an ink discharge section, which is a flow path which communicates with the discharge hole 26, are formed.

回路基板17は、フィルムキャリアパッケージ(FCP)である。回路基板17は、複数の配線が形成されるとともに、柔軟性を有する樹脂製のフィルム51と、フィルム51の複数の配線に接続されたIC52と、を有する。IC52はフィルム51の配線やパターン配線211を介して電極層34に電気的に接続される。 Circuit board 17 is a film carrier package (FCP). The circuit board 17 has a flexible resin film 51 on which a plurality of wirings are formed, and an IC 52 connected to the plurality of wirings of the film 51 . The IC 52 is electrically connected to the electrode layer 34 via the wiring of the film 51 and the pattern wiring 211 .

以上のように構成されたインクジェットヘッド10の内部において、アクチュエータベース11と、ノズルプレート12と、フレーム13とに囲まれるインク室27が形成される。すなわち、インク室27は、アクチュエータベース11とノズルプレート12との間に形成される。例えばインク室27は、2つのアクチュエータ22によって第2方向において3つの区間に仕切られ、排出孔26が開口する共通室としての二つの第2共通室272と、供給孔25が開口する共通室としての第1共通室271と、を有する。第1共通室271及び第2共通室272は、複数の圧力室31に連通している。 An ink chamber 27 surrounded by the actuator base 11, the nozzle plate 12, and the frame 13 is formed inside the inkjet head 10 configured as described above. That is, the ink chamber 27 is formed between the actuator base 11 and the nozzle plate 12 . For example, the ink chamber 27 is partitioned into three sections in the second direction by the two actuators 22, and includes two second common chambers 272 as common chambers in which the discharge holes 26 open, and a common chamber in which the supply holes 25 open. and a first common chamber 271 of . The first common chamber 271 and the second common chamber 272 communicate with the multiple pressure chambers 31 .

以上のように構成されたインクジェットヘッド10において、供給孔25、圧力室31、及び排出孔26を通って、インクはインクタンクとインク室27との間で循環する。例えばインクジェットプリンタの制御部から入力された信号によって、駆動IC52がフィルム51の配線を介して圧力室31の電極層34に駆動電圧を印加することにより、圧力室31の電極層34と、空気室32の電極層34との間に電位差を生じさせることで、側壁部33を選択的にシェアモード変形させる。圧力室31と空気室32の間に形成された側壁部33を駆動信号に応じて変形することで、圧力室31の容積を変化させる。このとき、絞り部材202の側壁部241も同時に駆動され、変形することで、絞り口242を変形させる。 In the inkjet head 10 configured as described above, ink circulates between the ink tank and the ink chamber 27 through the supply hole 25 , the pressure chamber 31 and the discharge hole 26 . For example, in response to a signal input from a control unit of an inkjet printer, the drive IC 52 applies a drive voltage to the electrode layer 34 of the pressure chamber 31 via the wiring of the film 51, thereby causing the electrode layer 34 of the pressure chamber 31 and the air chamber 32 and the electrode layer 34, the side wall portion 33 is selectively subjected to shear mode deformation. By deforming the side wall portion 33 formed between the pressure chamber 31 and the air chamber 32 according to the drive signal, the volume of the pressure chamber 31 is changed. At this time, the side wall portion 241 of the diaphragm member 202 is also driven at the same time and deformed, thereby deforming the diaphragm opening 242 .

側壁部33、241がシェアモード変形することにより、当該電極層34が設けられた圧力室31の容積が増加し、圧力が減少する。これにより、当該圧力室31にインク室27のインクが流入する。圧力室31に連通する絞り口242が圧力室31と連動するため、圧力室31の容積が増加するとき、絞り口242も広がり、インク流入を促進させる。 Due to the shear mode deformation of the side wall portions 33 and 241, the volume of the pressure chamber 31 provided with the electrode layer 34 increases and the pressure decreases. As a result, the ink in the ink chamber 27 flows into the pressure chamber 31 . Since the throttle port 242 communicating with the pressure chamber 31 is interlocked with the pressure chamber 31, when the volume of the pressure chamber 31 increases, the throttle port 242 also expands, promoting the inflow of ink.

圧力室31の容積が増加した状態で、IC52が圧力室31の電極層34に逆電位の駆動電圧を印加する。これにより、側壁部33がシェアモード変形して当該電極層34が設けられた圧力室31の容積が減少し、圧力が増加する。これにより、圧力室31の中のインクが加圧され、ノズル28から吐出される。絞り口242が圧力室31と連動するため、圧力室31の容積が減少するとき、絞り口242も縮小し圧力室31の圧力増加を促進させる。
駆動終了後にメニスカスの残留振動が生じるが、この時には絞り口242は所望の設計サイズに戻っており、設計通りの流体抵抗となっている。よってメニスカスの振動を抑制しながら、吐出効率を上げることが可能である
With the volume of the pressure chamber 31 increased, the IC 52 applies a drive voltage of opposite potential to the electrode layer 34 of the pressure chamber 31 . As a result, the side wall portion 33 undergoes shear mode deformation, the volume of the pressure chamber 31 provided with the electrode layer 34 decreases, and the pressure increases. As a result, the ink in the pressure chamber 31 is pressurized and ejected from the nozzle 28 . Since the throttle port 242 is interlocked with the pressure chamber 31 , when the volume of the pressure chamber 31 is reduced, the throttle port 242 is also contracted to accelerate the pressure increase of the pressure chamber 31 .
Although residual vibration of the meniscus occurs after the end of driving, at this time, the throttle opening 242 has returned to the desired design size, and the fluid resistance is as designed. Therefore, it is possible to increase the ejection efficiency while suppressing the vibration of the meniscus.

インクジェットヘッド10の製造方法について図6及び図7を参照して説明する。まずアクチュエータ部材201に圧力室31及び空気室32を構成する溝2011を形成する。溝2011は、ダイシングソーやスライサー等を使用した機械加工で形成することができる。続いて、一対の絞り部材202をアクチュエータ部材201の第2方向の両端部に接合し、絞り部材202に絞り口242を構成する溝2021を形成する。そして、基板21に接着剤等で貼り付け、ダイシングソーやスライサー等を使用した機械加工を施して、所定形状の外形を有するアクチュエータベース11を成形する。なお、例えば予め複数枚分の厚さのブロック状のベース部材を形成してから分割し、所定形状のアクチュエータベース11を複数枚製造してもよい。 A method of manufacturing the inkjet head 10 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. First, grooves 2011 are formed in the actuator member 201 to form the pressure chambers 31 and the air chambers 32 . The grooves 2011 can be formed by machining using a dicing saw, a slicer, or the like. Subsequently, a pair of diaphragm members 202 are joined to both end portions of the actuator member 201 in the second direction, and grooves 2021 forming the diaphragm openings 242 are formed in the diaphragm members 202 . Then, it is attached to the substrate 21 with an adhesive agent or the like, and machined using a dicing saw, a slicer, or the like to form the actuator base 11 having a predetermined outer shape. For example, a block-shaped base member having a thickness corresponding to a plurality of sheets may be formed in advance and then divided to manufacture a plurality of actuator bases 11 having a predetermined shape.

続いて、圧力室31、空気室32、及び絞り口242を構成する複数の溝2011、2021の内面や基板21の表面に電極層34やパターン配線211を形成する。例えば電極層34やパターン配線211は、例えば無電解メッキで電極膜を形成した後にPEP法(Photo Engraving Process)で不要部位の電極膜を除去する等、種々の方法で形成することができる。以上により、アクチュエータベース11の表面に、電極層34、及びパターン配線211が所定箇所にそれぞれ形成される。 Subsequently, the electrode layer 34 and the pattern wiring 211 are formed on the inner surfaces of the plurality of grooves 2011 and 2021 forming the pressure chamber 31 , the air chamber 32 , and the aperture 242 and on the surface of the substrate 21 . For example, the electrode layer 34 and the pattern wiring 211 can be formed by various methods such as forming an electrode film by electroless plating and then removing unnecessary portions of the electrode film by PEP (Photo Engraving Process). As described above, the electrode layer 34 and the pattern wiring 211 are formed at predetermined locations on the surface of the actuator base 11 .

続いて、カバー部23を所定箇所に形成することによって空気室32の両端に続く溝2021を塞ぐ。例えば絞り部材202に形成された複数の溝2021のうち、空気室32に連通する溝2021に、感光性樹脂を充填し、硬化させることにより、カバー部23を形成する。以上により、圧力室31の出入り口に、絞り240が形成されるとともに、カバー部23によって塞がれた空気室32が形成される。 Subsequently, the grooves 2021 extending to both ends of the air chamber 32 are closed by forming the cover portions 23 at predetermined locations. For example, among the plurality of grooves 2021 formed in the aperture member 202, the grooves 2021 communicating with the air chambers 32 are filled with a photosensitive resin, and the cover portion 23 is formed by curing the resin. As described above, the throttle 240 is formed at the entrance/exit of the pressure chamber 31, and the air chamber 32 closed by the cover portion 23 is formed.

そして、アクチュエータベース11をマニホールド18に組み付け、アクチュエータベース11の基板21の一方の面に、熱可塑性樹脂の接着シートにより、フレーム13を貼付ける。 Then, the actuator base 11 is assembled to the manifold 18, and the frame 13 is attached to one surface of the substrate 21 of the actuator base 11 with a thermoplastic resin adhesive sheet.

そして、組立てられたフレーム13、アクチュエータ22の側壁部33の頂部、が同一面となるよう研磨する。そして、側壁部33の頂部、フレーム13、の研磨面にノズルプレート12を接着して取り付ける。このとき、圧力室31にノズル28が対向するように位置決めを行う。さらに、基板21の主面に形成されたパターン配線211に、フレキシブルプリント基板を介して駆動ICチップ52や回路基板17を接続することで、インクジェットヘッド10が完成する。 Then, the assembled frame 13 and the top portion of the side wall portion 33 of the actuator 22 are ground so that they are flush with each other. Then, the nozzle plate 12 is adhered to the polished surface of the top of the side wall portion 33 and the frame 13 . At this time, positioning is performed so that the nozzle 28 faces the pressure chamber 31 . Further, the inkjet head 10 is completed by connecting the driving IC chip 52 and the circuit board 17 to the pattern wiring 211 formed on the main surface of the substrate 21 via the flexible printed circuit board.

以下に、インクジェットヘッド10を備えるインクジェットプリンタ100の一例について、図17を参照して説明する。図17はインクジェットプリンタ100の構成を示す説明図である。図17に示す様に、インクジェットプリンタ100は、筐体111と、媒体供給部112と、画像形成部113と、媒体排出部114と、搬送装置115と、制御部116と、を備える。 An example of an inkjet printer 100 including the inkjet head 10 will be described below with reference to FIG. FIG. 17 is an explanatory diagram showing the configuration of the inkjet printer 100. As shown in FIG. As shown in FIG. 17, the inkjet printer 100 includes a housing 111, a medium supply section 112, an image forming section 113, a medium discharge section 114, a conveying device 115, and a control section .

インクジェットプリンタ100は、媒体供給部112から画像形成部113を通って媒体排出部114に至る所定の搬送路Aに沿って、吐出対象物である記録媒体として例えば用紙Pを搬送しながらインク等の液体を吐出することで、用紙Pに画像形成処理を行う液体吐出装置である。 The inkjet printer 100 conveys a recording medium, such as paper P, which is an object to be ejected, along a predetermined conveyance path A from a medium supply unit 112 through an image formation unit 113 to a medium discharge unit 114, while feeding ink or the like. It is a liquid ejection device that performs an image forming process on a sheet of paper P by ejecting liquid.

筐体111は、インクジェットプリンタ100の外郭を構成する。筐体111の所定箇所に、用紙Pを外部に排出する排出口を備える。 A housing 111 constitutes an outer shell of the inkjet printer 100 . A discharge port for discharging the paper P to the outside is provided at a predetermined position of the housing 111 .

媒体供給部112は複数の給紙カセットを備え、各種サイズの用紙Pを複数枚積層して保持可能に構成される。 The medium supply unit 112 includes a plurality of paper feed cassettes, and is configured to be able to stack and hold a plurality of sheets of paper P of various sizes.

媒体排出部114は、排出口から排出される用紙Pを保持可能に構成された排紙トレイを備える。 The medium ejection unit 114 includes a paper ejection tray configured to hold the paper P ejected from the ejection port.

画像形成部113は、用紙Pを支持する支持部117と、支持部117の上方に対向配置された複数のヘッドユニット130と、を備える。 The image forming section 113 includes a support section 117 that supports the paper P, and a plurality of head units 130 arranged above the support section 117 so as to face each other.

支持部117は、画像形成を行う所定領域にループ状に備えられる搬送ベルト118と、搬送ベルト118を裏側から支持する支持プレート119と、搬送ベルト118の裏側に備えられた複数のベルトローラ120と、を備える。 The support portion 117 includes a conveying belt 118 provided in a loop shape in a predetermined area for image formation, a support plate 119 supporting the conveying belt 118 from the back side, and a plurality of belt rollers 120 provided on the back side of the conveying belt 118 . , provided.

支持部117は、画像形成の際に、搬送ベルト118の上面である保持面に用紙Pを支持するとともに、ベルトローラ120の回転によって所定のタイミングで搬送ベルト118を送ることにより、用紙Pを下流側へ搬送する。 During image formation, the support unit 117 supports the paper P on the holding surface, which is the upper surface of the transport belt 118, and feeds the transport belt 118 at a predetermined timing by the rotation of the belt roller 120, thereby moving the paper P downstream. carry to the side.

ヘッドユニット130は、複数(4色)のインクジェットヘッド10と、各インクジェットヘッド10上にそれぞれ搭載された液体タンクとしてのインクタンク132と、インクジェットヘッド10とインクタンク132とを接続する接続流路133と、循環部である循環ポンプ134と、を備える。ヘッドユニット130は、インクタンク132と、インクジェットヘッド10の内部に作りこまれた圧力室31、空気室32、及びインク室27において液体を常時循環させる循環型のヘッドユニットである。 The head unit 130 includes a plurality of (four colors) inkjet heads 10, ink tanks 132 as liquid tanks mounted on each inkjet head 10, and a connection channel 133 connecting the inkjet heads 10 and the ink tanks 132. and a circulation pump 134 that is a circulation unit. The head unit 130 is a circulation type head unit that constantly circulates the liquid in the ink tank 132 , the pressure chamber 31 , the air chamber 32 , and the ink chamber 27 built inside the inkjet head 10 .

本実施形態において、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの4色のインクジェットヘッド10と、これらの各色のインクをそれぞれ収容するインクタンク132を備える。インクタンク132は接続流路133によってインクジェットヘッド10に接続される。接続流路133は、インクジェットヘッド10の供給口に接続される供給流路と、インクジェットヘッド10の排出口に接続される回収流路と、を備える。 In this embodiment, the four-color inkjet heads 10 of cyan, magenta, yellow, and black, and the ink tanks 132 that contain the respective inks of these colors are provided. The ink tank 132 is connected to the inkjet head 10 by a connection channel 133 . The connection channel 133 includes a supply channel connected to the supply port of the inkjet head 10 and a recovery channel connected to the discharge port of the inkjet head 10 .

また、インクタンク132には、図示しないポンプなどの負圧制御装置が連結される。そして、インクジェットヘッド10とインクタンク132との水頭値に対応して、負圧制御装置はインクタンク132内を負圧制御することで、インクジェットヘッド10の各ノズル28に供給されたインクを所定形状のメニスカスを形成する。 The ink tank 132 is also connected to a negative pressure control device such as a pump (not shown). The negative pressure control device controls the pressure inside the ink tank 132 according to the head value of the ink jet head 10 and the ink tank 132, so that the ink supplied to each nozzle 28 of the ink jet head 10 is formed into a predetermined shape. form a meniscus of .

循環ポンプ134は、例えば圧電ポンプで構成される送液ポンプである。循環ポンプ134は、供給流路に設けられている。循環ポンプ134は、配線により制御部116の駆動回路に接続され、CPU(Central Processing Unit)による制御によって制御可能に構成される。循環ポンプ134は、インクジェットヘッド10とインクタンク132を含む循環流路で液体を循環させる。 The circulation pump 134 is, for example, a liquid feed pump configured by a piezoelectric pump. A circulation pump 134 is provided in the supply channel. The circulation pump 134 is connected to the drive circuit of the controller 116 by wiring, and is configured to be controllable under the control of a CPU (Central Processing Unit). A circulation pump 134 circulates the liquid in a circulation channel including the inkjet head 10 and the ink tank 132 .

搬送装置115は、媒体供給部112から画像形成部113を通って媒体排出部114に至る搬送路Aに沿って、用紙Pを搬送する。搬送装置115は、搬送路Aに沿って配置される複数のガイドプレート対121と、複数の搬送用ローラ122と、を備えている。 The transport device 115 transports the paper P along the transport path A from the medium supply unit 112 through the image forming unit 113 to the medium discharge unit 114 . The conveying device 115 includes a plurality of guide plate pairs 121 arranged along the conveying path A and a plurality of conveying rollers 122 .

複数のガイドプレート対121は、それぞれ、搬送される用紙Pを挟んで対向配置される一対のプレート部材を備え、用紙Pを搬送路Aに沿って案内する。 The plurality of guide plate pairs 121 each include a pair of plate members arranged opposite to each other with the paper P being transported therebetween, and guide the paper P along the transport path A. As shown in FIG.

搬送用ローラ122は、制御部116の制御によって駆動されて回転することで、用紙Pを搬送路Aに沿って下流側に送る。なお、搬送路Aには用紙の搬送状況を検出するセンサが各所に配置される。 The transport rollers 122 are driven and rotated under the control of the control unit 116 to transport the paper P along the transport path A to the downstream side. Sensors for detecting the state of transport of the paper are arranged at various locations along the transport path A. FIG.

制御部116は、コントローラであるCPU等の制御回路と、各種のプログラムなどを記憶するROM(Read Only Memory)と、各種の可変データや画像データなどを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)と、外部からのデータの入力及び外部へのデータの出力をするインターフェイス部と、を備える。 The control unit 116 includes a control circuit such as a CPU as a controller, a ROM (Read Only Memory) for storing various programs, and a RAM (Random Access Memory) for temporarily storing various variable data and image data. and an interface unit for inputting data from the outside and outputting data to the outside.

以上のように構成されたインクジェットプリンタ100において、制御部116は、例えばインターフィースにおいてユーザが操作入力部の操作による印刷指示を検出すると、搬送装置115を駆動して用紙Pを搬送するとともに、所定のタイミングでヘッドユニット130に対して印字信号を出力することで、インクジェットヘッド10を駆動する。インクジェットヘッド10は吐出動作として、画像データに応じた画像信号により、ICに駆動信号を送り、配線を介して圧力室31の電極層34に駆動電圧を印加してアクチュエータ22の側壁部33を選択的に駆動してノズル28からインクを吐出し、搬送ベルト118上に保持された用紙Pに画像を形成する。また、液体吐出動作として、制御部116は、循環ポンプ134を駆動することで、インクタンク132とインクジェットヘッド10とを通る循環流路で液体を循環させる。循環動作により、インクタンク132内のインクは、循環ポンプ134が駆動されることにより、インクタンク132のインクが、マニホールド18のインク供給部を通って、供給孔25からインク室27の第1共通室271に供給される。このインクは、一対のアクチュエータ22の複数の圧力室31と、複数の空気室32とに供給される。インクは、圧力室31と空気室32とを通ってインク室27の第2共通室272に流入する。このインクは、排出孔26から、マニホールド18のインク排出部を通ってインクタンク132に排出される。 In the inkjet printer 100 configured as described above, when the user detects a print instruction by operating the operation input unit at the interface, for example, the control unit 116 drives the transport device 115 to transport the paper P, and a predetermined By outputting a print signal to the head unit 130 at the timing of , the inkjet head 10 is driven. As an ejection operation, the inkjet head 10 sends a drive signal to the IC according to an image signal corresponding to image data, applies a drive voltage to the electrode layer 34 of the pressure chamber 31 via wiring, and selects the side wall portion 33 of the actuator 22 . Ink is ejected from the nozzles 28 by being driven statically to form an image on the paper P held on the conveying belt 118 . Further, as the liquid ejection operation, the control unit 116 drives the circulation pump 134 to circulate the liquid in the circulation channel passing through the ink tank 132 and the inkjet head 10 . By driving the circulation pump 134 , the ink in the ink tank 132 passes through the ink supply portion of the manifold 18 and flows from the supply hole 25 to the first common ink chamber 27 . chamber 271 is supplied. This ink is supplied to the plurality of pressure chambers 31 and the plurality of air chambers 32 of the pair of actuators 22 . Ink flows into the second common chamber 272 of the ink chamber 27 through the pressure chamber 31 and the air chamber 32 . This ink is discharged from the discharge hole 26 to the ink tank 132 through the ink discharge portion of the manifold 18 .

上述した実施形態によれば周波数特性の高いインクジェットヘッドを提供できる。すなわち、上記実施形態に係るインクジェットヘッド10は、圧力室31の開口部に、圧力室31内部や第1共通室271、第2共通室272よりも流路抵抗が大きい絞り240を容易に形成できる。そして、絞り240は、圧力室31の共通室である第1共通室271や第2共通室272に開口する開口部が、圧力室31の流路断面積より小さい。このため、インクジェットヘッド10において液体吐出を行った際のメニスカスの盛り上がりが小さくなる。したがって、メニスカスの復帰が早くなり次弾への影響が軽減でき、吐出安定性が向上できる。 According to the embodiment described above, an inkjet head with high frequency characteristics can be provided. That is, the inkjet head 10 according to the above-described embodiment can easily form the restrictor 240 at the opening of the pressure chamber 31, which has a higher flow path resistance than the inside of the pressure chamber 31, the first common chamber 271, and the second common chamber 272. . The opening of the throttle 240 that opens to the first common chamber 271 and the second common chamber 272 , which are common chambers of the pressure chambers 31 , is smaller than the cross-sectional area of the pressure chambers 31 . Therefore, the rise of the meniscus is reduced when the ink jet head 10 ejects the liquid. Therefore, the meniscus recovers quickly, the influence on the next bullet can be reduced, and the ejection stability can be improved.

図8は、絞り(絞り240)を備えるインクジェットヘッド110の試験例1と、絞りを備えていないインクジェットヘッド1010の試験例2である。図9は、試験例1に係る絞りを有するインクジェットヘッド110の周波数特性を示し、図10は、比較例2としての絞りを備えないインクジェットヘッド1010の、周波数特性を示す。図10及び図11においてそれぞれノズルの吐出速度と、周波数との関係を、1drop、3dropの場合について、それぞれ示している。 FIG. 8 shows Test Example 1 of the inkjet head 110 with an aperture (aperture 240) and Test Example 2 of the inkjet head 1010 without the aperture. FIG. 9 shows the frequency characteristics of the inkjet head 110 having an aperture according to Test Example 1, and FIG. 10 shows the frequency characteristics of the inkjet head 1010 having no aperture as Comparative Example 2. 10 and 11 show the relationship between the nozzle ejection speed and the frequency for 1 drop and 3 drop, respectively.

ここで、試験例1にかかるインクジェットヘッド110は、圧力室31の延出方向である第2方向の両側が共通室に連通するとともに、圧力室31の延出方向の中途部にノズル28が開口するサイドシュータ型である。 Here, in the inkjet head 110 according to Test Example 1, both sides in the second direction, which is the extending direction of the pressure chambers 31, communicate with the common chamber, and the nozzles 28 are opened in the middle part of the extending direction of the pressure chambers 31. It is a side shooter type.

図10に示されるように試験例2に係るインクジェットヘッド1010においては、低周波領域では吐出速度はフラットであるが、周波数が高くなるにつれて吐出速度が減少傾向にあり、低周波領域と高周波領域で吐出速度に差異がある。試験例2に係るインクジェットヘッド1010の1dropにおいては、25kHzまでは、吐出速度はフラットであるが、25kHz以上で周波数が高くなるにつれて吐出速度が減少傾向である。また、試験例2に係るインクジェットヘッド1010の3dropにおいては、15kHzまでは、吐出速度はフラットであるが、15kHz以上で周波数が高くなるにつれて吐出速度が減少傾向である。したがって、印刷のパターンによって着弾位置にズレが生じる。このように吐出速度に差異が大きいと、メニスカスの盛り上りが収まるのに時間がかかり、印字品質低下を引き起こすため、高速駆動することができない。 As shown in FIG. 10, in the inkjet head 1010 according to Test Example 2, the ejection speed is flat in the low frequency region, but the ejection speed tends to decrease as the frequency increases. There is a difference in ejection speed. At 1 drop of the inkjet head 1010 according to Test Example 2, the ejection speed is flat up to 25 kHz, but the ejection speed tends to decrease as the frequency increases above 25 kHz. In addition, in the 3 drop of the inkjet head 1010 according to Test Example 2, the ejection speed is flat up to 15 kHz, but the ejection speed tends to decrease as the frequency increases above 15 kHz. Therefore, the landing position is deviated depending on the printing pattern. If there is such a large difference in the ejection speed, it takes a long time for the meniscus to subside, which causes deterioration in print quality, so high-speed driving is not possible.

一方、図9に示すように、絞り部を有するインクジェットヘッド110では、1drop及び3drop共に吐出速度がフラットな傾向にある。これは、共通液からノズル間の流体抵抗が大きくなり、メニスカスの盛り上がりが小さくなるためである。 On the other hand, as shown in FIG. 9, in the ink jet head 110 having the constricted portion, the ejection speed tends to be flat for both 1 drop and 3 drops. This is because the fluid resistance between the common liquid and the nozzles increases, and the rise of the meniscus decreases.

また図11は圧力室に絞りを設けた試験例1と絞りを設けない試験例2のメニスカス復帰のシミュレーション結果を示している。図11によれば、ノズルのメニスカス状態は低周波の場合、インク滴を吐出してから次弾が吐出されるまでに十分な時間があり、絞り有無に関わらずメニスカスの復帰を待ってから安定状態で吐出が可能である。一方、高周波の場合、ドット(インク滴)を吐出してから次弾が吐出されるまでの時間が短いために、メニスカスの復帰前に次弾の吐出が始まる。このため、絞りを設けないインクジェットヘッド1010の場合には、吐出した後、メニスカスの盛り上がりが大きくなり、次弾の吐出までにメニスカス復帰できず、吐出速度が低下する。それに対して、絞りを設けた場合はメニスカスの盛り上がりが小さくなるため、メニスカスの復帰が早くなり次弾への影響が軽減できる。よってこれらのシミュレーション結果から、圧力室31と共通室との間に絞りを設けることでインクジェットヘッド110吐出安定性向上に繋がると言える。 FIG. 11 shows simulation results of meniscus restoration in Test Example 1 in which a throttle is provided in the pressure chamber and Test Example 2 in which no throttle is provided. According to FIG. 11, when the meniscus state of the nozzle is at a low frequency, there is sufficient time from the ejection of an ink droplet to the ejection of the next ink droplet. Ejection is possible in this state. On the other hand, in the case of high frequency, the time from ejection of a dot (ink droplet) to ejection of the next bullet is short, so ejection of the next bullet starts before the meniscus returns. For this reason, in the case of the inkjet head 1010 having no aperture, the meniscus swells up after ejection, and the meniscus cannot be restored before the next ejection, resulting in a decrease in ejection speed. On the other hand, if the aperture is provided, the rise of the meniscus is reduced, so the meniscus recovers quickly and the influence on the next shot can be reduced. Therefore, from these simulation results, it can be said that providing a diaphragm between the pressure chamber 31 and the common chamber leads to an improvement in ejection stability of the inkjet head 110 .

図12は試験例1としてのサイドシュータ型のインクジェットヘッド110と、インク出入り口が一端でノズルが他端に形成された試験例3としてのシェアモードシェアードウォール式エンドシュータ型のインクジェットヘッド2010の、説明図である。 FIG. 12 illustrates a side shooter type inkjet head 110 as Test Example 1 and a share mode shared wall type end shooter type inkjet head 2010 as Test Example 3 in which an ink inlet/outlet is formed at one end and nozzles are formed at the other end. It is a diagram.

図13乃至図16は試験例3としてのエンドシュータ型のインクジェットヘッド2010と、サイドシュータ型の試験例1のインクジェットヘッド110においてそれぞれ絞りを設けた場合の、シミュレーション特性比較した図である。図13は駆動波形、図14はノズル流速振動、図15は吐出体積、図16はメニスカスの復帰特性を、それぞれ示す。 13 to 16 are diagrams comparing the simulation characteristics of the end shooter type ink jet head 2010 as Test Example 3 and the side shooter type ink jet head 110 of Test Example 1 when each aperture is provided. 13 shows the drive waveform, FIG. 14 shows the nozzle flow velocity vibration, FIG. 15 shows the ejection volume, and FIG. 16 shows the meniscus recovery characteristic.

また、試験例3にかかるインクジェットヘッド2010は、圧力室31の延出方向である第2方向の一端側が共通室に連通し、他端部が閉じ、流路の端部にノズルが開口するエンドシュータ型とした。すなわち、インクジェットヘッド2010は第2方向の一方からノズル28に向けて流れる流路を構成する。 In addition, in the inkjet head 2010 according to Test Example 3, one end side of the second direction, which is the extending direction of the pressure chambers 31, communicates with the common chamber, the other end portion is closed, and the nozzle is opened at the end portion of the flow path. Shooter type. That is, the inkjet head 2010 constitutes a flow path that flows toward the nozzle 28 from one side in the second direction.

試験例3としての片側から供給するエンドシュータ型のインクジェットヘッド2010と、両側供給のサイドシュータ型の試験例1としてのインクジェットヘッド110は、吐出体積、ノズル流速振動、メニスカス復帰特性を揃えた時の駆動電圧は両側供給のサイドシュータ型の構成が最も低いため、両側供給は片側供給に対して、駆動効率の観点から優位性が高いと言える。すなわち、圧力室の中央にノズルがあり、インクの出入り口が両端にある、所謂サイドシュータ型のインクジェットヘッド110の方が、エンドシュータ型のインクジェットヘッド2010よりも吐出効率が優れている。 The end shooter type ink jet head 2010 supplying from one side as Test Example 3 and the side shooter type ink jet head 110 as Test Example 1 supplying from both sides have the same ejection volume, nozzle flow velocity vibration, and meniscus recovery characteristics. Since the drive voltage is the lowest in the configuration of the side shooter type with both-side supply, it can be said that the two-side supply is superior to the one-side supply from the viewpoint of drive efficiency. That is, the so-called side-shooter type inkjet head 110, which has a nozzle in the center of the pressure chamber and ink inlet/outlets at both ends, is superior in ejection efficiency to the end-shooter type inkjet head 2010. FIG.

上記実施形態にかかるインクジェットヘッド10において、絞り口242を有する絞り部材202は圧電部材で構成され、圧力室31に繋がる電極層34が形成されていることから、圧力室31と連動して駆動される。したがって、圧力室31を縮小して加圧し、インクを吐出するとき、絞り口242も同時駆動により狭くなり、圧力室の圧力増加を促進させる。吐出を終了し圧力室31を縮小した状態から拡張するときは、絞り口242も広くなるため、急激な減圧を抑えることができ、インクのリフィル(充填)を促進させる。また、駆動終了後にメニスカスの残留振動が生じるが、このときには絞り口242は所望の設計サイズに戻っており、設計通りの流体抵抗となる。このように、インクジェットヘッド10によれば、絞り口242が圧力室31と連動して動作するため、インクの吐出性能が向上する。 In the inkjet head 10 according to the above-described embodiment, the diaphragm member 202 having the diaphragm opening 242 is made of a piezoelectric member, and is driven in conjunction with the pressure chambers 31 because the electrode layer 34 connected to the pressure chambers 31 is formed. be. Therefore, when the pressure chamber 31 is contracted and pressurized to eject ink, the throttle port 242 is also narrowed by simultaneous driving, promoting an increase in pressure in the pressure chamber. When the ejection is finished and the pressure chamber 31 is expanded from the contracted state, the throttle port 242 is also widened, so that rapid decompression can be suppressed and ink refilling is promoted. Although residual meniscus vibration occurs after the end of driving, the throttle opening 242 has returned to the desired design size at this time, and the fluid resistance is as designed. As described above, according to the inkjet head 10, the throttle port 242 operates in conjunction with the pressure chamber 31, so the ink ejection performance is improved.

また、上記実施形態にかかるインクジェットヘッド10においては、圧力室31の出入口となる連通口において部分的に絞りを形成するため、圧力室31を全体的に縮幅するよりも圧力室31の体積を確保しやすい。したがって、圧力室を全体的に縮幅する構成と比べてノズルや液滴の大きさに制約が少なく、吐出性能を維持しやすい。 In addition, in the inkjet head 10 according to the above-described embodiment, since the communication ports serving as the entrances and exits of the pressure chambers 31 are partially throttled, the volume of the pressure chambers 31 is reduced rather than the width of the pressure chambers 31 being reduced as a whole. easy to secure. Therefore, compared to a configuration in which the width of the pressure chamber is reduced as a whole, there are fewer restrictions on the size of the nozzles and droplets, making it easier to maintain ejection performance.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the present invention at the implementation stage.

また、アクチュエータの製造方法は上記実施形態に限られるものではない。例えばアクチュエータ部材201及び絞り部材202にそれぞれ溝2011、2021を形成してカバー部23を形成した後にノズルプレート12との対向面を研磨で同一面にしてもよい。また、絞り部材202をアクチュエータ部材201に接合して組付けた後、外形を台形状に加工してから、絞り口242となる溝2021を形成してもよい。 Also, the method of manufacturing the actuator is not limited to the above-described embodiments. For example, after the grooves 2011 and 2021 are formed in the actuator member 201 and the diaphragm member 202 respectively to form the cover portion 23, the surface facing the nozzle plate 12 may be polished to be the same surface. Further, after joining and assembling the diaphragm member 202 to the actuator member 201, the groove 2021 that becomes the diaphragm opening 242 may be formed after processing the outer shape into a trapezoidal shape.

例えば上記実施形態においては、アクチュエータ部材201と絞り部材202を接合した後に基板21に接着する例を示したが、これに限られるものではなく、例えば他の実施形態として図18に示すように、アクチュエータ部材201と絞り部材202それぞれを基板21に接合させて構成してもよい。 For example, in the above-described embodiment, the actuator member 201 and the diaphragm member 202 are joined to each other and then adhered to the substrate 21. However, the present invention is not limited to this. The actuator member 201 and the aperture member 202 may be bonded to the substrate 21, respectively.

また、アクチュエータ22の構成は上記実施形態に限られるものではない。上記実施形態においては、異なる部材、つまり別体で構成されたアクチュエータ部材201と絞り部材202を組み合わせてアクチュエータ22を形成した例を示したが、これに限られるものではない。例えば他の実施形態として図19乃至図21に示すアクチュエータ220のように、1つの圧電部材203でアクチュエータ220が構成されていてもよい。図19乃至図21は他の実施形態にかかるアクチュエータ220の製造方法を示す説明図である。本実施形態にかかるアクチュエータ220は、アクチュエータ部と絞り部が一体に構成され、共通の圧電部材203で構成されている。本実施形態にかかるアクチュエータ220は、例えば矩形板状の圧電部材203の、第2方向の中央の部位に、圧力室31及び空気室32を構成する凹部2031を形成した後に、第2方向両端の部位に、凹部2031よりも幅が小さい絞り口242となる溝2032を形成する。具体的には、図21に示す様に、超音波ツールSを用いた超音波加工により、圧電部材203の中央部に凹部2031を形成することができる。以上により、1つの圧電部材203に、圧力室31及び空気室32と、絞り口242と、を順番に形成できる。 Also, the configuration of the actuator 22 is not limited to the above embodiment. In the above-described embodiment, an example in which the actuator 22 is formed by combining different members, that is, the actuator member 201 and the diaphragm member 202 which are separately configured has been shown, but the present invention is not limited to this. For example, the actuator 220 may be composed of one piezoelectric member 203 like the actuator 220 shown in FIGS. 19 to 21 as another embodiment. 19 to 21 are explanatory diagrams showing a method of manufacturing an actuator 220 according to another embodiment. In the actuator 220 according to this embodiment, the actuator section and the diaphragm section are integrally configured, and are configured by a common piezoelectric member 203 . In the actuator 220 according to the present embodiment, for example, a rectangular plate-shaped piezoelectric member 203 is formed with a concave portion 2031 forming a pressure chamber 31 and an air chamber 32 at a center portion in the second direction, and then, at both ends in the second direction. A groove 2032 is formed in the portion to be a throttle opening 242 having a width smaller than that of the recess 2031 . Specifically, as shown in FIG. 21, by ultrasonic machining using an ultrasonic tool S, a concave portion 2031 can be formed in the central portion of the piezoelectric member 203 . As described above, the pressure chamber 31 , the air chamber 32 , and the throttle port 242 can be sequentially formed in one piezoelectric member 203 .

また、例えば、アクチュエータ部材201と絞り部材202における2つの圧電体の厚さ比が同じであってもよい。 Further, for example, the thickness ratio of the two piezoelectric bodies in the actuator member 201 and the diaphragm member 202 may be the same.

なお、圧力室31及び空気室32を構成する溝2011や凹部2031の深さは、絞り口242を構成する溝2011、2032の深さと異なる深さで構成してもよい。また、圧力室31や空気室32を構成する凹部2031と、絞り口242を構成する溝2032を、両方とも超音波加工で形成してもよい。 The depths of the grooves 2011 and recesses 2031 forming the pressure chamber 31 and the air chamber 32 may be different from the depths of the grooves 2011 and 2032 forming the throttle port 242 . Moreover, both the concave portion 2031 forming the pressure chamber 31 and the air chamber 32 and the groove 2032 forming the throttle port 242 may be formed by ultrasonic processing.

上記実施形態において、両側の絞り240はそれぞれ異なる構成であってもよい。例えば、両側が共通室271、272に連通する圧力室31の少なくとも一方の連通口に、絞り240が形成されていることにより、吐出性能を改善し、安価かつ容易に絞り240を形成できるという効果が得られる。 In the above embodiment, the diaphragms 240 on both sides may have different configurations. For example, by forming the throttle 240 in at least one communicating port of the pressure chamber 31 whose both sides communicate with the common chambers 271 and 272, the ejection performance is improved and the throttle 240 can be formed inexpensively and easily. is obtained.

また、カバー部23は空気室32に連通する絞り口242の内側に形成され、絞り口242を埋める形状としたが、これに限られるものではない。例えばアクチュエータ22、220の側面において、空気室32に連通する絞り口242の外側に、空気室32を塞ぐカバー部23を形成してもよい。 Further, the cover portion 23 is formed inside the throttle port 242 communicating with the air chamber 32 and has a shape that fills the throttle port 242, but is not limited to this. For example, on the sides of the actuators 22 and 220 , the cover portion 23 that closes the air chamber 32 may be formed outside the throttle port 242 that communicates with the air chamber 32 .

上記実施形態においては、基板21の主面部分に複数の溝を備えるアクチュエータ22を配した例を示したが、これに限られるものではない。たとえば基板21の端面に、アクチュエータを備える構成であってもよい。また、ノズル列の数も上記実施形態に限られるものではなく、1列、あるいは3列以上備える構成としてもよい。 In the above embodiment, an example in which the actuator 22 having a plurality of grooves is arranged on the main surface of the substrate 21 is shown, but the present invention is not limited to this. For example, an actuator may be provided on the end face of the substrate 21 . Also, the number of nozzle rows is not limited to that of the above embodiment, and may be configured to have one row or three or more rows.

また、上記実施形態においては、基板21に圧電部材からなる積層圧電体を備えたアクチュエータベース11を例示したが、これに限るものではない。例えば基板を用いずに圧電部材のみでアクチュエータベース11を形成してもよい。また、各圧電部材が1枚の圧電体でそれぞれ構成されていてもよい。また空気室32は共通室である第1共通室271や第2共通室272に連通していてもよい。また供給側と排出側が逆であってもよく、あるいは切り替え可能に構成されていてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the actuator base 11 having the laminated piezoelectric member made of the piezoelectric member on the substrate 21 was illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, the actuator base 11 may be formed only by a piezoelectric member without using a substrate. Further, each piezoelectric member may be composed of one piezoelectric body. The air chamber 32 may communicate with the first common chamber 271 and the second common chamber 272, which are common chambers. Also, the supply side and the discharge side may be reversed, or may be configured to be switchable.

また、上記実施形態においては、一例として、圧力室31の一方側が供給側であり、他方側が排出側であり、第1共通室流体が圧力室の一方側から流入して他方側から流出する循環型のインクジェットヘッドを例示したがこれに限られるものではない。例えば非循環型としてもよい。また、例えば圧力室31の両側の共通室が供給側であって、両側から流入する構成であってもよい。すなわち、圧力室31の両側から流体が流入し、圧力室31の中央に配置されるノズル28から流出する構成であってもよい。この場合にあっても、圧力室31の両側の入口となる連通口に絞り240を設けることによって、流体抵抗が増加し、吐出効率が改善できる。また、両端にそれぞれ形成される絞り240の構成が異なっていてもよい。 In the above embodiment, as an example, one side of the pressure chamber 31 is the supply side, the other side is the discharge side, and the first common chamber fluid flows in from one side of the pressure chamber and flows out from the other side. Although an ink jet head of the type is exemplified, it is not limited to this. For example, it may be non-circulating. Further, for example, the common chambers on both sides of the pressure chamber 31 may be the supply side, and the configuration may be such that the fluid flows in from both sides. That is, the fluid may flow in from both sides of the pressure chamber 31 and flow out from the nozzle 28 arranged in the center of the pressure chamber 31 . Even in this case, by providing the throttles 240 at the communication ports serving as inlets on both sides of the pressure chamber 31, the fluid resistance is increased and the ejection efficiency can be improved. Also, the diaphragms 240 formed at both ends may have different configurations.

また、上記実施形態において絞り240を圧力室31の延出方向の両端にそれぞれ形成した例を示したが、これに限られるものではなく、圧力室31が両端の共通室271、272と連通する両側の出入り口のうち、一方側のみに絞り240が形成されていてもよい。例えば一方側の端部には圧力室31内部よりも流体抵抗が増加する絞り240が形成され、他方側の端部は圧力室31内部と同じ流体抵抗、例えば圧力室31の内部の断面積と同じ連通口の断面積を有する構成であってもよい。 In the above embodiment, an example in which the throttles 240 are formed at both ends of the pressure chamber 31 in the extending direction is shown, but the present invention is not limited to this, and the pressure chamber 31 communicates with the common chambers 271 and 272 at both ends. The aperture 240 may be formed only on one of the entrances on both sides. For example, an aperture 240 having a higher fluid resistance than the inside of the pressure chamber 31 is formed at one end, and the other end has the same fluid resistance as the inside of the pressure chamber 31, such as the cross-sectional area of the inside of the pressure chamber 31. A configuration having the same cross-sectional area of the communication port may be used.

また、例えば、吐出する液体は印字用のインクに限られるものではなく、例えばプリント配線基板の配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体を吐出する装置等であってもよい。 Further, for example, the liquid to be ejected is not limited to printing ink, and may be a device that ejects a liquid containing conductive particles for forming a wiring pattern of a printed wiring board.

また、上記実施形態において、インクジェットヘッドは、インクジェットプリンタ等の液体吐出装置に用いられる例を示したが、これに限られるものではなく、例えば3Dプリンタ、産業用の製造機械、医療用途にも用いることが可能であり、小型軽量化及び低コスト化が可能である。 In the above embodiments, the inkjet head is used in a liquid ejection device such as an inkjet printer. However, it is not limited to this, and can also be used in, for example, 3D printers, industrial manufacturing machines, and medical applications. It is possible to reduce the size, weight, and cost.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、安定的な吐出特性を確保することができる液体吐出ヘッド及び液体吐出ヘッドの製造方法を提供できる。 According to at least one embodiment described above, it is possible to provide a liquid ejection head and a method for manufacturing the liquid ejection head that can ensure stable ejection characteristics.

この他、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Additionally, while several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

10…インクジェットヘッド、11…アクチュエータベース、12…ノズルプレート、13…フレーム、17…回路基板、18…マニホールド、21…基板、22…アクチュエータ、201…アクチュエータ部材、202…絞り部材、203…圧電部材、25…供給孔、26…排出孔、27…インク室、31…圧力室、32…空気室、33…側壁部、34…電極層、51…フィルム、52…駆動ICチップ、100…インクジェットプリンタ、111…筐体、112…媒体供給部、113…画像形成部、114…媒体排出部、115…搬送装置、116…制御部、117…支持部、118…搬送ベルト、119…支持プレート、120…ベルトローラ、121…ガイドプレート対、122…搬送用ローラ、130…ヘッドユニット、132…インクタンク、133…接続流路、134…循環ポンプ、211…パターン配線、221…側面部、222…頂部、240…絞り、242…絞り口、271…第1共通室、27…インク室、272…第2共通室。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Inkjet head 11... Actuator base 12... Nozzle plate 13... Frame 17... Circuit board 18... Manifold 21... Substrate 22... Actuator 201... Actuator member 202... Diaphragm member 203... Piezoelectric member , 25 Supply hole 26 Discharge hole 27 Ink chamber 31 Pressure chamber 32 Air chamber 33 Side wall 34 Electrode layer 51 Film 52 Drive IC chip 100 Inkjet printer Reference Signs List 111 housing 112 medium supply unit 113 image forming unit 114 medium discharge unit 115 transport device 116 control unit 117 support unit 118 transport belt 119 support plate 120 Belt roller 121 Guide plate pair 122 Carrying roller 130 Head unit 132 Ink tank 133 Connection channel 134 Circulation pump 211 Pattern wiring 221 Side surface 222 Top , 240... Aperture, 242... Aperture opening, 271... First common chamber, 27... Ink chamber, 272... Second common chamber.

Claims (5)

圧電部材で構成され、圧力室と、空気室と、を有するアクチュエータ部と、
圧電部材で構成され、前記圧力室の両側の開口に設けられ、前記圧力室に連通するとともに前記圧力室の流体抵抗を増加する絞り口を有する、絞り部と、
を備える、シェアモードシェアードウォール式の液体吐出ヘッド。
an actuator section made of a piezoelectric member and having a pressure chamber and an air chamber;
a throttling portion made of a piezoelectric member, provided at openings on both sides of the pressure chamber, and having throttling openings communicating with the pressure chamber and increasing fluid resistance of the pressure chamber;
A share mode shared wall liquid ejection head.
前記圧力室及び前記絞り口に電極が形成され、
前記圧力室の前記電極と前記絞り口の前記電極は電気的に接続される、
請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
electrodes are formed in the pressure chamber and the aperture;
the electrode of the pressure chamber and the electrode of the throttle opening are electrically connected;
The liquid ejection head according to claim 1.
前記絞り部と前記アクチュエータ部とは異なる部材で構成される、請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド。 3. The liquid ejection head according to claim 1, wherein said throttle section and said actuator section are made of different members. 前記アクチュエータ部は複数の圧電体が所定の厚さ比で積層されて構成され、
前記絞り部は前記アクチュエータ部とは異なる厚さ比で複数の圧電体が積層されて構成される、請求項3に記載の液体吐出ヘッド。
the actuator section is configured by stacking a plurality of piezoelectric bodies with a predetermined thickness ratio,
4. The liquid ejection head according to claim 3, wherein said throttle section is formed by laminating a plurality of piezoelectric bodies with a thickness ratio different from that of said actuator section.
前記アクチュエータ部と前記絞り部は、一体に構成される、請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド。

3. The liquid ejection head according to claim 1, wherein said actuator section and said throttle section are integrally formed.

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