JP3365192B2 - Ink jet recording head - Google Patents

Ink jet recording head

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JP3365192B2
JP3365192B2 JP3525196A JP3525196A JP3365192B2 JP 3365192 B2 JP3365192 B2 JP 3365192B2 JP 3525196 A JP3525196 A JP 3525196A JP 3525196 A JP3525196 A JP 3525196A JP 3365192 B2 JP3365192 B2 JP 3365192B2
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ink
chamber
recording head
common
flow path
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宣昭 岡沢
強 北原
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14419Manifold

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクをノズル開
口からインク滴を吐出させて画像や文字を記録媒体に記
録するインクジェット式記録装置に関し、より詳細には
インクジェット式記録ヘッドを多ノズル化したインク流
路構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inkjet recording apparatus for recording an image or a character on a recording medium by ejecting ink droplets from a nozzle opening. More specifically, the inkjet recording head has multiple nozzles. The present invention relates to an ink flow path structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、インクジェット式記録ヘッドは、
特開平7−323543号公報に提案されているよう
に、ノズルを有するノズル板と、圧力室と共通インク室
とインク流路が形成された流路形成板と、弾性板を積層
し、この弾性板を圧電振動子により加圧できるように配
置されている。弾性板には圧電振動子ユニットを内蔵し
たケースが接合されている。このケースにはインク供給
管が備えられている。ケースと弾性板を接合することに
より、ケースに備えられているインク供給管と弾性板に
備えられているインク供給用の穴を当接し共通インク室
(公報ではリザーバ)にインクを供給する。共通インク
室には流路形成板(公報ではスペーサ)の剛性確保のた
め、中央本体部と共通インク室を区画する隔壁とを接続
する接続隔壁を有する。
2. Description of the Related Art Conventionally, ink jet recording heads are
As proposed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-323543, a nozzle plate having nozzles, a pressure chamber, a common ink chamber, a flow path forming plate in which ink flow paths are formed, and an elastic plate are laminated, The plate is arranged so that it can be pressed by the piezoelectric vibrator. A case containing a piezoelectric vibrator unit is joined to the elastic plate. The case is provided with an ink supply tube. By joining the case and the elastic plate, the ink supply tube provided in the case and the hole for ink supply provided in the elastic plate are brought into contact with each other to supply the ink to the common ink chamber (reservoir in the publication). In order to secure the rigidity of the flow path forming plate (spacer in the publication), the common ink chamber has a connection partition wall that connects the central body portion and the partition wall that partitions the common ink chamber.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特開平7−323543号公報のような構造において、
インクジェット記録ヘッドの印字速度を向上させるた
め、ノズルの数を増加させた場合、共通インク室の長さ
がノズルの数だけ増大する。共通インク室の長さが長く
なると、共通インク室内の流路損失が増大する。このた
め、前述の公報のように1本のインク供給管でノズル配
列の一端から他端までインクを供給しようとすると、共
通インク室内に圧力勾配が生じることになる。これが原
因でインク供給管から遠いノズル程インク吐出の応答性
が低下し、高周波数で記録ヘッドを駆動した場合インク
吐出特性が不安定になり、結果として印字速度を低下さ
せざるを得ない。
However, in the structure of the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 7-323543,
When the number of nozzles is increased in order to improve the printing speed of the inkjet recording head, the length of the common ink chamber is increased by the number of nozzles. As the length of the common ink chamber increases, the flow path loss in the common ink chamber increases. Therefore, when an ink is supplied from one end to the other end of the nozzle array with one ink supply pipe as in the above-mentioned publication, a pressure gradient is generated in the common ink chamber. Due to this, the responsiveness of ink ejection is lowered as the nozzle is farther from the ink supply tube, and when the recording head is driven at a high frequency, the ink ejection characteristic becomes unstable, and as a result, the printing speed must be reduced.

【0004】共通インク室の幅を広げれば良いのだが、
ヘッドが大型化する。インクジェット式記録ヘッドを多
数個使用してカラーインクジェット式記録ヘッドとする
場合には、記録ヘッドを並べて配置することになり、走
査方向に往復させる距離が長くなり、高速印字の妨げと
なる。また、記録ヘッド間の距離が大きくなりノズル列
間隔が広がるので吐出インクの着弾位置精度が悪くな
り、印字品質が低下する。
The width of the common ink chamber should be increased,
The head becomes larger. When a large number of ink jet recording heads are used to form a color ink jet recording head, the recording heads are arranged side by side, and the reciprocating distance in the scanning direction becomes long, which hinders high-speed printing. Further, since the distance between the recording heads increases and the nozzle row interval increases, the accuracy of the landing position of the ejected ink deteriorates and the print quality deteriorates.

【0005】そこで本発明は上述したような問題点を解
決するもので、その目的とするところは、インク吐出の
応答性を犠牲にすることなく多ノズル化を図り、印字速
度が飛躍的に向上したインクジェット式記録ヘッドを提
供するものである。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to increase the number of nozzles without sacrificing the responsiveness of ink ejection, thereby dramatically improving the printing speed. The present invention provides the ink jet recording head.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
式記録ヘッドは、ノズル開口が複数穿設されたノズル板
と、ノズル開口と各々に連通して複数並設された圧力室
と、圧力室へ供給するインクを貯留する共通インク室
と、圧力室の各々と共通インク室とを連通させ複数並設
されたインク供給部とが形成された流路形成板と、圧電
振動子を接合して各圧力室に圧力変化を生じさせる弾性
板とが積層されてインク流路ユニットを構成し、インク
流路ユニットの弾性板側の面がケースに固定されたイン
クジェット式記録ヘッドであって、流路形成板には、イ
ンク供給部を仕切るインク供給部隔壁と共通インク室の
外周壁とを接続して共通インク室を分割する少なくとも
1つ以上の分離壁を有し、分離壁には、該分離壁に沿っ
て貫通する貫通溝を有しており、分割された各共通イン
ク室内のインク供給部の延長方向における領域におい
て、弾性板に形成されたインク導入口と、共通インク室
へインクを供給するためのインク供給管とが配置されて
いることを特徴とする。また、係るインクジェット式記
録ヘッドにおいて、分離壁の幅は、少なくともインク供
給部隔壁との接続近傍においてインク供給部隔壁の幅よ
り狭く、かつインク供給部隔壁の幅は、圧力室を仕切る
圧力室隔壁の幅より広いことを特徴とする。また、係る
インクジェット式記録ヘッドにおいて、インク供給管及
びインク導入口が、分離壁をまたいで共通インク室と接
続されていることを特徴とする。また、本発明のインク
ジェット式記録ヘッドにおいて、ノズル開口が複数穿設
されたノズル板と、ノズル開口と各々に連通して複数並
設された圧力室と、圧力室へ供給するインクを貯留する
共通インク室と、圧力室の各々と共通インク室とを連通
させ複数並設されたインク供給部とが形成された流路形
成板と、圧電振動子を接合して各圧力室に圧力変化を生
じさせる弾性板とが積層されてインク流路ユニットを構
成し、インク流路ユニットの弾性板側の面がケースに固
定されたインクジェット式記録ヘッドであって、流路形
成板には、インク供給部を仕切るインク供給部隔壁と共
通インク室の外周壁とを接続して共通インク室を分割す
る少なくとも1つ以上の分離壁を有し弾性板に形成され
たインク導入口と、共通インク室へインクを供給するた
めのインク供給管とが、分離壁をまたいで共通インク室
と接続されるように配置されていることを特徴とする。
また、係るインクジェット式記録ヘッドにおいて、イン
ク流路ユニットの弾性板側の面がケースに固定されてお
り、分離壁は弾性板を介してケースにより支持されてい
ることを特徴とする。
In an ink jet recording head of the present invention, a nozzle plate having a plurality of nozzle openings, a plurality of pressure chambers communicating with each of the nozzle openings, and a plurality of pressure chambers arranged in parallel are provided. A common ink chamber for storing the ink to be supplied, a flow path forming plate formed with a plurality of ink supply portions arranged in parallel to communicate each of the pressure chambers with the common ink chamber, and a piezoelectric vibrator are bonded to each other. An ink jet recording head in which an elastic plate that causes a pressure change in a pressure chamber is laminated to form an ink flow path unit, and a surface of the ink flow path unit on the elastic plate side is fixed to a case, and a flow path is formed. The plate has at least one separation wall that divides the common ink chamber by connecting the ink supply partition wall that partitions the ink supply unit and the outer peripheral wall of the common ink chamber, and the separation wall includes the separation wall. A through groove that penetrates along In each of the divided common ink chambers, an ink introduction port formed in an elastic plate and an ink supply pipe for supplying ink to the common ink chamber are arranged in a region in the extension direction of the ink supply unit. It is characterized by Further, in such an ink jet recording head, the width of the separation wall is narrower than the width of the ink supply section partition at least in the vicinity of the connection with the ink supply section partition, and the width of the ink supply section partition is the pressure chamber partition that partitions the pressure chamber. It is characterized by being wider than the width of. Further, in the ink jet recording head, the ink supply pipe and the ink introduction port are connected to the common ink chamber across the separation wall. Further, in the ink jet recording head of the present invention, a common nozzle plate having a plurality of nozzle openings, a plurality of pressure chambers arranged in parallel with each of the nozzle openings, and storing ink to be supplied to the pressure chambers. A flow path forming plate having an ink chamber and a plurality of ink supply units arranged in parallel to communicate each of the pressure chambers with a common ink chamber is joined to a piezoelectric vibrator to cause a pressure change in each pressure chamber. An ink-jet recording head in which an elastic plate for forming an ink flow path unit is laminated, and a surface of the ink flow path unit on the elastic plate side is fixed to a case. An ink inlet formed in an elastic plate having at least one or more separating walls that connect the partition wall of the ink supply section and the outer peripheral wall of the common ink chamber to divide the common ink chamber, and ink to the common ink chamber. Supply An ink supply tube for, characterized in that it is arranged so as to be connected to the common ink chamber across the partition wall.
Further, in the ink jet recording head, the surface of the ink flow path unit on the elastic plate side is fixed to the case, and the separation wall is supported by the case via the elastic plate.

【0007】また、前記流路形成板は、前記供給部隔壁
と共通インク室外周壁を接続することで、少なくとも1
つの共通インク室を分割する分離壁を有する事を特徴と
する。
Further, the flow path forming plate connects at least one of the supply part partition wall and the outer peripheral wall of the common ink chamber,
It is characterized by having a separation wall that divides two common ink chambers.

【0008】更に、前記供給部隔壁は圧力室隔壁より広
げ、前記分離壁幅は、少なくとも前記供給部隔壁との接
続近傍において供給部隔壁幅より狭めたことを特徴とす
る。
Further, the supply part partition wall is wider than the pressure chamber partition wall, and the separation wall width is narrower than the supply part partition wall width at least in the vicinity of the connection with the supply part partition wall.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0010】図1は本発明の第1の実施例であり、イン
クジェット式記録ヘッドの全体構成の分解斜視図であ
る。図2は図1に示した流路形成板の共通インク室の分
離壁拡大図である。
FIG. 1 is a first embodiment of the present invention and is an exploded perspective view of the overall construction of an ink jet recording head. FIG. 2 is an enlarged view of the separation wall of the common ink chamber of the flow path forming plate shown in FIG.

【0011】本実施例について図1および図2を参照し
て説明する。2は複数のノズル開口1が穿設されている
ノズル板である。3は流路形成板であり、各ノズル開口
1に連通する圧力室4、インク供給部5と各々のインク
供給部5にインクを供給するための共通インク室6が形
成されている。7は共通インク室を分離する分離壁であ
る。8は弾性板である。弾性板8とノズル板2、流路形
成板3を積層接着しインク流路ユニット100と成す。
9はインク流路ユニット100を固定するケースであり
本実施例ではエポキシ系樹脂の射出成形により成形され
ている。ケース9に設けられたインク供給管12は分離
壁7をまたいで接続されているため、2分割された共通
インク室6にそれぞれインクを供給できるようになって
いる。PZT10は縦振動モードを備えた圧電振動子で
あり、積層型にすることで低い印加電圧で大きな変位が
発生するように構成している。PZT10は一端を取付
板11に接着され、取付板11を介してケース9に接合
されている。PZT10の他端は弾性板8に接合されて
いる。本実施例においては、このような構成でインクジ
ェット式記録ヘッドはPZT10の伸縮により弾性板8
を変形させ、圧力室4に圧力変化を与え、ノズル開口1
よりインクを吐出させることにより、記録媒体に記録す
る。
This embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. A nozzle plate 2 has a plurality of nozzle openings 1 formed therein. Reference numeral 3 denotes a flow path forming plate, in which a pressure chamber 4 communicating with each nozzle opening 1, an ink supply unit 5, and a common ink chamber 6 for supplying ink to each ink supply unit 5 are formed. Reference numeral 7 is a separation wall for separating the common ink chamber. 8 is an elastic plate. The elastic plate 8, the nozzle plate 2, and the flow path forming plate 3 are laminated and adhered to form an ink flow path unit 100.
Reference numeral 9 denotes a case for fixing the ink flow path unit 100, which is formed by injection molding of epoxy resin in this embodiment. Since the ink supply pipe 12 provided in the case 9 is connected across the separation wall 7, the ink can be supplied to each of the two divided common ink chambers 6. The PZT 10 is a piezoelectric vibrator having a longitudinal vibration mode, and is configured to generate a large displacement at a low applied voltage by being a laminated type. One end of the PZT 10 is adhered to the mounting plate 11 and joined to the case 9 via the mounting plate 11. The other end of the PZT 10 is joined to the elastic plate 8. In the present embodiment, the ink jet recording head having such a structure has the elastic plate 8 formed by expansion and contraction of the PZT 10.
Is deformed to give a pressure change to the pressure chamber 4, and the nozzle opening 1
Recording is performed on the recording medium by ejecting more ink.

【0012】本実施例においては、流路形成板3は厚み
280μmのシリコン単結晶より成る。圧力室4、イン
ク供給部5、共通インク室6、分離壁7はKOHでノズ
ル板を接着する面及び弾性板を接着する面の両面からエ
ッチングして形成される。共通インク室6には分離壁7
が形成されている。
In this embodiment, the flow path forming plate 3 is made of a silicon single crystal having a thickness of 280 μm. The pressure chamber 4, the ink supply unit 5, the common ink chamber 6, and the separation wall 7 are formed by etching with KOH from both surfaces of the nozzle plate and the elastic plate. Separation wall 7 in common ink chamber 6
Are formed.

【0013】ここで、流路形成板3のエッチングについ
て述べる。流路形成板3のシリコン単結晶は、結晶方位
(110)面を弾性板8およびノズル板2の接合面と
し、ノズル板2側の表面の結晶方位(211)方向に沿
って流路形成板3の形状になるように補正したパターン
を形成する。なお保護膜としてはシリコン表面を酸化し
た二酸化珪素を用いている。この状態でKOHの80℃
・20%水溶液でエッチングするとシリコン単結晶板の
結晶方位(111)面がきれいに出現し、この面により
圧力室4およびインク供給部5、共通インク室6、分離
壁7が形成される。このように流路形成板3をシリコン
の異方性エッチングという方法を用いて製造することに
より、板厚150μm以上でノズル開口のピッチを14
0μm以下という高密度化を容易に実現することが可能
となるのである。
Here, the etching of the flow path forming plate 3 will be described. The silicon single crystal of the flow path forming plate 3 has the crystal orientation (110) plane as the joint surface of the elastic plate 8 and the nozzle plate 2, and the flow path forming plate 3 along the crystal orientation (211) direction of the surface on the nozzle plate 2 side. A pattern corrected to have the shape of 3 is formed. As the protective film, silicon dioxide obtained by oxidizing the silicon surface is used. KOH at 80 ℃ in this state
When the etching is performed with a 20% aqueous solution, the crystal orientation (111) plane of the silicon single crystal plate appears neatly, and this plane forms the pressure chamber 4, the ink supply unit 5, the common ink chamber 6, and the separation wall 7. As described above, the flow path forming plate 3 is manufactured by using the method of anisotropic etching of silicon, so that the pitch of the nozzle openings is 14 when the plate thickness is 150 μm or more.
It is possible to easily realize a high density of 0 μm or less.

【0014】次に、本発明における第2の実施例を図3
を参照して説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Will be described with reference to.

【0015】本発明が第1の実施例と異なる点は、ノズ
ル開口1の数が1列132個であり、そのピッチは1/
180インチである点である。この時共通インク室6
は、132×(1/180)インチの長さを有する。仮
にノズル開口1の列の一方の端部にインク供給管12を
配置した場合(図4参照)、共通インク室6内の流路損
失により、インク供給管12から最も遠いノズル開口よ
り吐出するインクの量とンク供給管12から最も近いノ
ズル開口より吐出するインクの量には差が生じる。
The present invention differs from the first embodiment in that the number of nozzle openings 1 is 132 in one row and the pitch thereof is 1 /.
It is 180 inches. At this time, the common ink chamber 6
Has a length of 132 × (1/180) inches. If the ink supply pipe 12 is arranged at one end of the row of the nozzle openings 1 (see FIG. 4), the ink ejected from the nozzle opening farthest from the ink supply pipe 12 due to the flow path loss in the common ink chamber 6. Is different from the amount of ink ejected from the nozzle opening closest to the ink supply pipe 12.

【0016】図5のグラフは実験結果である。インク供
給管12から最も遠いノズル開口とンク供給管12から
最も近いノズル開口の距離によって、インク供給管12
の近傍のノズル開口より吐出するインクの量と比べて、
20%以上の差が生じる。このため、インク供給管12
の配置をインク供給管12からインク供給部5までの距
離が最短になる場所に設置しなければならない。但し、
その距離は1/2インチ程度に抑さえなければ、5kH
zのインク吐出周波数において、供給管の近傍と最遠の
ノズル開口から吐出するインクの量が10%以上異なる
ことになる。
The graph in FIG. 5 shows the experimental results. Depending on the distance between the nozzle opening farthest from the ink supply tube 12 and the nozzle opening closest to the ink supply tube 12, the ink supply tube 12
Compared to the amount of ink ejected from the nozzle opening near
A difference of 20% or more occurs. Therefore, the ink supply pipe 12
Must be installed at a location where the distance from the ink supply pipe 12 to the ink supply section 5 is the shortest. However,
Unless the distance is suppressed to about 1/2 inch, it is 5 kHz.
At the ink ejection frequency of z, the amount of ink ejected from the nozzle opening farthest from the vicinity of the supply pipe is different by 10% or more.

【0017】この為、本実施例では、分離壁7を共通イ
ンク室6に1本設け、図2中の12bに示す位置にイン
ク供給管12を接続している。この分離壁7は、ケース
9と弾性板8の接着支持の一つとなり、特にインク供給
管12と、弾性板8に開口しているインク供給穴8bを
確実に接合できるようになり、インクのリークの心配が
ない。さらにはインク供給室6を分離することで、図2
に示すように、インク供給管を挟んで図中の上下のノズ
ル開口から吐出するインクのスピード、重量のばらつき
を抑制できる。なぜなら、上下のインク吐出本数に偏り
が生じても、インクの流量の偏りを分離壁7によって抑
さえることができるからである。
For this reason, in this embodiment, one separation wall 7 is provided in the common ink chamber 6 and the ink supply pipe 12 is connected to the position 12b in FIG. The separation wall 7 serves as one of the adhesive supports of the case 9 and the elastic plate 8, and in particular, the ink supply pipe 12 and the ink supply hole 8b opened in the elastic plate 8 can be reliably joined to each other, and No worries about leaks. Further, by separating the ink supply chamber 6,
As shown in, it is possible to suppress variations in the speed and weight of the ink ejected from the upper and lower nozzle openings in the figure with the ink supply tube interposed therebetween. This is because even if the number of upper and lower ink ejections is uneven, the deviation of the ink flow rate can be suppressed by the separation wall 7.

【0018】次に、この分離壁7とインク供給部5の接
続部の形状について図6を参照して説明する。
Next, the shape of the connecting portion between the separating wall 7 and the ink supply portion 5 will be described with reference to FIG.

【0019】本発明の実施例においてノズルピッチは1
/180インチであり圧力室4の隔壁4bの幅は0.0
41mm(図示せず)、供給口5の隔壁5bの幅は0.
09mm、分離壁7の幅は0.05mmで構成してい
る。
In the embodiment of the present invention, the nozzle pitch is 1
/ 180 inches and the width of the partition wall 4b of the pressure chamber 4 is 0.0
41 mm (not shown), and the width of the partition wall 5b of the supply port 5 is 0.
The width of the separating wall 7 is 0.05 mm and the width of the separating wall 7 is 0.05 mm.

【0020】また、シリコン単結晶板異方性エッチング
の性質を積極的に使い、分離壁7に隣接する供給口5n
のインク導入口端部から分離壁7まで角度θ1、θ2
(約30度)でつなぐ事により、共通インク室6内部に
侵入した気泡の排出性能を向上させかつ分離壁7に隣接
する供給口5nのイナータンスを変化させることなく全
ノズルから一定のインク吐出特性を得られるようにする
ことが可能となる。
Further, the property of anisotropic etching of the silicon single crystal plate is positively used, and the supply port 5n adjacent to the separation wall 7 is used.
From the end of the ink introduction port to the separation wall 7 at angles θ1 and θ2
By connecting the inks at about 30 degrees, the discharge performance of the bubbles that have entered the common ink chamber 6 is improved, and the ink ejection characteristics are constant from all the nozzles without changing the inertance of the supply port 5n adjacent to the separation wall 7. Can be obtained.

【0021】次に本発明の第3の実施例について説明す
る。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0022】本発明が第1の実施例と異なる点は、図7
に示すようにノズル開口1の数をピッチ1/180イン
チで1列260個に増設し、共通インク室6は、260
×(1/180)インチの長さを有する点である。この
場合は分離壁7を共通インク室6に2本設け、図7に示
すa部にインク供給管を接続している。
The difference of the present invention from the first embodiment is that FIG.
, The number of nozzle openings 1 is increased to 260 per row with a pitch of 1/180 inch, and the common ink chamber 6 has 260
This is a point having a length of × (1/180) inch. In this case, two separation walls 7 are provided in the common ink chamber 6, and the ink supply pipe is connected to the portion a shown in FIG.

【0023】次に本発明の第4の実施例について説明す
る。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

【0024】図8は第4の実施例の分離壁17近傍の拡
大図である。本実施例が第2の実施例と異なる点は、分
離壁17を共通インク室外周壁に接続する形状を段付き
にした点である。このような形状にする事により、ケー
ス9と弾性板8の接着支持の機能を保持しつつ、更に共
通インク室6内部に侵入した気泡の排出性能を向上させ
ることが可能となる。
FIG. 8 is an enlarged view of the vicinity of the separation wall 17 of the fourth embodiment. The present embodiment is different from the second embodiment in that the shape of connecting the separation wall 17 to the common ink chamber outer peripheral wall is stepped. With such a shape, it is possible to further improve the performance of discharging bubbles that have entered the inside of the common ink chamber 6 while maintaining the function of adhering and supporting the case 9 and the elastic plate 8.

【0025】次に本発明の第5の実施例について説明す
る。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.

【0026】図9は第5の実施例の分離壁27近傍の拡
大図である。本実施例が第1の実施例と異なる点は、分
離壁27に貫通穴13を設けた点である。
FIG. 9 is an enlarged view of the vicinity of the separation wall 27 of the fifth embodiment. The difference of this embodiment from the first embodiment is that the through hole 13 is provided in the separation wall 27.

【0027】弾性板8は分離壁27によって分割され
る。ゆえに分離壁27の近傍は弾性板8のコンプライア
ンスが局部的に小さくなっている。共通インク室6のコ
ンプライアンス不足は隣接の圧力室間の流体クロストー
クとして関わる。また、局部的にコンプライアンスが不
足する場合はインク吐出特性の不均一を招く事になる。
The elastic plate 8 is divided by the separating wall 27. Therefore, the compliance of the elastic plate 8 is locally reduced near the separation wall 27. The lack of compliance in the common ink chamber 6 contributes as fluid crosstalk between adjacent pressure chambers. Further, if the compliance is locally insufficient, the ink ejection characteristics will be non-uniform.

【0028】このため分離壁27に貫通穴13を設け、
コンプライアンスを増大させることで分離壁27近傍の
弾性板8のコンプライアンス不足を補うことができる。
Therefore, the through hole 13 is provided in the separating wall 27,
By increasing the compliance, it is possible to compensate for the lack of compliance of the elastic plate 8 near the separation wall 27.

【0029】図10は第6の実施例のインクジェット式
記録ヘッドの上面図である。
FIG. 10 is a top view of the ink jet recording head of the sixth embodiment.

【0030】本実施例が他の実施例と異なる点は、分離
壁37で分割された共通インク室61、62、63、6
4にそれぞれ異なる色のインクを供給し、カラーインク
ジェット式記録ヘッドと成す点である。本実施例によれ
ば、ノズル開口が連続して異なる色を吐出でき、改行動
作のみでカラー印字ができ、高速印字ができる。なお、
本実施例においては、インクの供給は図10中のa部よ
りそれぞれ行なうが、共通インク室の長さが長くなった
場合は、実施例1,2,3に示したように、隔壁をまた
いでインク供給部aが配置される構造でインクを供給す
るものとする。
This embodiment is different from the other embodiments in that the common ink chambers 61, 62, 63, 6 divided by the separating wall 37 are used.
4 is to supply ink of different colors to each other to form a color ink jet recording head. According to this embodiment, different colors can be continuously ejected from the nozzle openings, color printing can be performed only by a line feed operation, and high speed printing can be performed. In addition,
In the present embodiment, ink is supplied from the portion a in FIG. 10, but when the length of the common ink chamber becomes long, as shown in the first, second, and third embodiments, the ink is crossed over the partition walls. Ink is supplied in a structure in which the ink supply unit a is arranged.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように本発明のインクジェ
ット式記録ヘッドは、ノズル開口が複数穿設されたノズ
ル板と、ノズル開口と各々に連通して複数並設された圧
力室と、圧力室へ供給するインクを貯留する共通インク
室と、圧力室の各々と共通インク室とを連通させ複数並
設されたインク供給部とが形成された流路形成板と、圧
電振動子を接合して各圧力室に圧力変化を生じさせる弾
性板とが積層されてインク流路ユニットを構成し、イン
ク流路ユニットの弾性板側の面がケースに固定されたイ
ンクジェット式記録ヘッドであって、流路形成板には、
インク供給部を仕切るインク供給部隔壁と共通インク室
の外周壁とを接続して共通インク室を分割する少なくと
も1つ以上の分離壁を有し、分離壁には、該分離壁に沿
って貫通する貫通溝を有しており、分割された各共通イ
ンク室内のインク供給部の延長方向における領域におい
て、弾性板に形成されたインク導入口と、共通インク室
へインクを供給するためのインク供給管とが配置されて
いることにより、多ノズル化したインクジェット式記録
ヘッドの外形を肥大することなくインク吐出の高応答性
を実現するための分離壁に貫通溝を形成しているため、
弾性板の分離壁近傍においてコンプライアンスが不足し
ても、分離壁にコンプライアンスを持たせることで補う
ことができるという効果を有する。また、本発明のイン
クジェット式記録ヘッドにおいて、ノズル開口が複数穿
設されたノズル板と、ノズル開口と各々に連通して複数
並設された圧力室と、圧力室へ供給するインクを貯留す
る共通インク室と、圧力室の各々と共通インク室とを連
通させ複数並設されたインク供給部とが形成された流路
形成板と、圧電振動子を接合して各圧力室に圧力変化を
生じさせる弾性板とが積層されてインク流路ユニットを
構成し、インク流路ユニットの弾性板側の面がケースに
固定されたインクジェット式記録ヘッドであって、流路
形成板には、インク供給部を仕切るインク供給部隔壁と
共通インク室の外周壁とを接続して共通インク室を分割
する少なくとも1つ以上の分離壁を有し弾性板に形成さ
れたインク導入口と、共通インク室へインクを供給する
ためのインク供給管とが、分離壁をまたいで共通インク
室と接続されるように配置されていることにより、多ノ
ズル化したインクジェット式記録ヘッドの外形を肥大す
ることなくインク吐出の高応答性を実現するための分離
壁がインク導入口をまたいで配置されていることで、分
割された各共通インク室に連通するノズルより吐出する
インクスピード、及び重量のばらつきを抑制することが
できるという効果を有する。
As described above, the ink jet recording head of the present invention has a nozzle plate having a plurality of nozzle openings, a plurality of pressure chambers communicating with the nozzle openings, and a plurality of pressure chambers arranged in parallel. A piezoelectric element and a flow path forming plate on which a common ink chamber that stores ink to be supplied to the pressure chamber and a plurality of ink supply units that connect the pressure chambers to the common ink chamber and that are arranged in parallel are formed. An ink-jet recording head in which an elastic plate that causes a pressure change in each pressure chamber is laminated to form an ink flow path unit, and the surface of the ink flow path unit on the elastic plate side is fixed to a case. The forming plate includes
There is at least one separation wall that divides the common ink chamber by connecting the partition wall of the ink supply unit that partitions the ink supply unit and the outer peripheral wall of the common ink chamber, and the separation wall penetrates along the separation wall. An ink supply port for supplying ink to the common ink chamber and an ink introduction port formed in an elastic plate in a region in the extension direction of the ink supply unit in each of the divided common ink chambers having a through groove By arranging the tube, the through groove is formed in the separation wall for realizing high responsiveness of ink ejection without enlarging the outer shape of the ink jet recording head having multiple nozzles,
Even if the compliance is insufficient in the vicinity of the separation wall of the elastic plate, it is possible to compensate by providing the separation wall with compliance. Further, in the ink jet recording head of the present invention, a common nozzle plate having a plurality of nozzle openings, a plurality of pressure chambers arranged in parallel with each of the nozzle openings, and storing ink to be supplied to the pressure chambers. A flow path forming plate having an ink chamber and a plurality of ink supply units arranged in parallel to communicate each of the pressure chambers with a common ink chamber is joined to a piezoelectric vibrator to cause a pressure change in each pressure chamber. An ink-jet recording head in which an elastic plate for forming an ink flow path unit is laminated, and a surface of the ink flow path unit on the elastic plate side is fixed to a case. An ink inlet formed in an elastic plate having at least one or more separating walls that connect the partition wall of the ink supply section and the outer peripheral wall of the common ink chamber to divide the common ink chamber, and ink to the common ink chamber. Supply And an ink supply pipe for the same are arranged so as to be connected to the common ink chamber across the separation wall, so that the ink jet recording head having a large number of nozzles does not have to have a large outer shape and has high ink ejection responsiveness. Since the separation wall for realizing the above is arranged so as to straddle the ink introduction port, it is possible to suppress the variation in the ink speed ejected from the nozzles communicating with each of the divided common ink chambers and the variation in the weight. Have.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態におけるインクジェット式
記録ヘッドの全体構成の分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of the overall configuration of an inkjet recording head according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態におけるインクジェット式
記録ヘッドの流路形成板の共通インク室の分離壁拡大図
である。
FIG. 2 is an enlarged view of the separation wall of the common ink chamber of the flow path forming plate of the ink jet recording head according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態におけるインクジェ
ット式記録ヘッドの上面図である。
FIG. 3 is a top view of an ink jet recording head according to a second embodiment of the invention.

【図4】本発明の第2の実施の形態におけるインクジェ
ット式記録ヘッドの上面図の比較例である。
FIG. 4 is a comparative example of a top view of an ink jet recording head according to a second embodiment of the invention.

【図5】本発明の第2の実施の形態におけるインク供給
管近傍ノズルと最遠ノズル間距離とインク重量の関係図
である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a distance between a nozzle near an ink supply tube and a farthest nozzle and an ink weight in the second embodiment of the invention.

【図6】本発明の第2の実施の形態におけるインクジェ
ット式記録ヘッドの流路形成板の共通インク室の分離壁
拡大図である。
FIG. 6 is an enlarged view of a separation wall of the common ink chamber of the flow path forming plate of the ink jet recording head according to the second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施の形態におけるインクジェ
ット式記録ヘッドの上面図である。
FIG. 7 is a top view of an ink jet recording head according to a third embodiment of the invention.

【図8】本発明の第4の実施の形態におけるインクジェ
ット式記録ヘッドの流路形成板の共通インク室の分離壁
拡大図である。
FIG. 8 is an enlarged view of the separation wall of the common ink chamber of the flow path forming plate of the ink jet recording head according to the fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施の形態におけるインクジェ
ット式記録ヘッドの流路形成板の共通インク室の分離壁
拡大図である。
FIG. 9 is an enlarged view of the separation wall of the common ink chamber of the flow path forming plate of the ink jet recording head according to the fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第6の実施の形態におけるインクジ
ェット式記録ヘッドの流路形成板の上面図である。
FIG. 10 is a top view of a flow path forming plate of an ink jet recording head according to a sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ノズル開口 2 ノズル板 3 流路形成基板 4 圧力室 5 インク供給部 6 共通インク室 7 分離壁 8 弾性板 9 ケース 11 取り付け板 10 圧電振動子 12 インク供給管 1 nozzle opening 2 nozzle plate 3 Channel forming substrate 4 Pressure chamber 5 Ink supply section 6 common ink chamber 7 separation wall 8 elastic plate 9 cases 11 Mounting plate 10 Piezoelectric vibrator 12 Ink supply pipe

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−89071(JP,A) 特開 平3−234628(JP,A) 特開 平6−316081(JP,A) 特開 平8−39806(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/045 B41J 2/055 Continuation of front page (56) Reference JP-A-7-89071 (JP, A) JP-A-3-234628 (JP, A) JP-A-6-316081 (JP, A) JP-A-8-39806 (JP , A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/045 B41J 2/055

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ノズル開口が複数穿設されたノズル板
と、前記ノズル開口と各々に連通して複数並設された圧
力室と、前記圧力室へ供給するインクを貯留する共通イ
ンク室と、前記圧力室の各々と共通インク室とを連通さ
せ複数並設されたインク供給部とが形成された流路形成
板と、圧電振動子を接合して前記各圧力室に圧力変化を
生じさせる弾性板とが積層されてインク流路ユニットを
構成し、前記インク流路ユニットの弾性板側の面がケー
スに固定されたインクジェット式記録ヘッドであって、 前記流路形成板には、前記インク供給部を仕切るインク
供給部隔壁と前記共通インク室の外周壁とを接続して前
記共通インク室を分割する少なくとも1つ以上の分離壁
を有し、前記分離壁には、該分離壁に沿って貫通する貫
通溝を有しており、 前記分割された各共通インク室内の前記インク供給部の
延長方向における領域において、前記弾性板に形成され
たインク導入口と、前記共通インク室へインクを供給す
るためのインク供給管とが配置されていることを特徴と
するインクジェット式記録ヘッド。
1. A nozzle plate having a plurality of nozzle openings, a plurality of pressure chambers communicating with the nozzle openings and arranged in parallel, and a common ink chamber for storing ink to be supplied to the pressure chambers. Elasticity that joins the flow path forming plate in which a plurality of ink supply portions are provided to connect each of the pressure chambers with the common ink chamber and the piezoelectric vibrator and to cause a pressure change in each of the pressure chambers. An ink jet recording head in which an ink flow path unit is formed by stacking a plate and an elastic plate side surface of the ink flow path unit is fixed to a case. The ink supply section partitioning wall and the outer peripheral wall of the common ink chamber are connected to each other, and at least one or more separation walls for dividing the common ink chamber are provided, and the separation wall extends along the separation wall. It has a through groove that penetrates it, An ink inlet formed in the elastic plate and an ink supply pipe for supplying ink to the common ink chamber are arranged in a region in the extension direction of the ink supply unit in each of the divided common ink chambers. Inkjet recording head characterized in that
【請求項2】 前記分離壁の幅は、少なくとも前記イン
ク供給部隔壁との接続近傍において前記インク供給部隔
壁の幅より狭く、かつ前記インク供給部隔壁の幅は、前
記圧力室を仕切る圧力室隔壁の幅より広いことを特徴と
する請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッド。
2. The width of the separation wall is narrower than the width of the partition wall of the ink supply section at least in the vicinity of the connection with the partition wall of the ink supply section, and the width of the partition wall of the ink supply section divides the pressure chamber. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the ink jet recording head is wider than the partition wall.
【請求項3】 前記インク供給管及び前記インク導入口
が、前記分離壁をまたいで前記共通インク室と接続され
ていることを特徴とする請求項1または2に記載のイン
クジェット式記録ヘッド。
3. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the ink supply pipe and the ink introduction port are connected to the common ink chamber across the separation wall.
【請求項4】 ノズル開口が複数穿設されたノズル板
と、前記ノズル開口と各々に連通して複数並設された圧
力室と、前記圧力室へ供給するインクを貯留する共通イ
ンク室と、前記圧力室の各々と共通インク室とを連通さ
せ複数並設されたインク供給部とが形成された流路形成
板と、圧電振動子を接合して前記各圧力室に圧力変化を
生じさせる弾性板とが積層されてインク流路ユニットを
構成し、前記インク流路ユニットの弾性板側の面がケー
スに固定されたインクジェット式記録ヘッドであって、 前記流路形成板には、前記インク供給部を仕切るインク
供給部隔壁と前記共通インク室の外周壁とを接続して前
記共通インク室を分割する少なくとも1つ以上の分離壁
を有し前記弾性板に形成されたインク導入口と、前記共
通インク室へインクを供給するためのインク供給管と
が、前記分離壁をまたいで前記共通インク室と接続され
るように配置されていることを特徴とするインクジェッ
ト式記録ヘッド。
4. A nozzle plate having a plurality of nozzle openings, a plurality of pressure chambers communicating with the nozzle openings and arranged in parallel, and a common ink chamber for storing ink to be supplied to the pressure chambers. Elasticity that joins the flow path forming plate in which a plurality of ink supply portions are provided to connect each of the pressure chambers with the common ink chamber and the piezoelectric vibrator and to cause a pressure change in each of the pressure chambers. An ink jet recording head in which an ink flow path unit is formed by stacking a plate and an elastic plate side surface of the ink flow path unit is fixed to a case. An ink introducing port formed in the elastic plate, having at least one or more separating walls for connecting the ink supply partition wall for partitioning the parts and the outer peripheral wall of the common ink chamber to divide the common ink chamber; Ink to common ink chamber An ink jet recording head for an ink supply pipe for supplying, characterized in that it is arranged to be connected to the common ink chamber across the partition wall.
【請求項5】 前記インク流路ユニットの弾性板側の面
がケースに固定されており、前記分離壁は前記弾性板を
介して前記ケースにより支持されていることを特徴とす
る請求項4記載のインクジェット式記録ヘッド。
5. A surface of the ink flow path unit on the elastic plate side
Is fixed to the case, and the separation wall includes the elastic plate.
Is supported by the case through
The inkjet recording head according to claim 4,
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