JP4296751B2

JP4296751B2 - Inkjet head

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Publication number: JP4296751B2
Application number: JP2002131852A
Authority: JP
Inventors: 敦伊藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-05-07
Filing date: 2002-05-07
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2022-05-07
Also published as: JP2003320664A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク液をノズルから噴射して記録用紙等に所要の記録を行うインクジェット式記録装置のインクジェットヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、比較的構成が簡単で、高速印字・高品質印字が容易な記録装置として、
インクジェット方式の記録装置がよく知られている。
また、従来のインクジェット方式の記録装置のインクジェットヘッドとして、
印字面に対しインクを噴射する複数のノズルと、このノズルのそれぞれに対応して設けられるとともに該ノズルに接続される圧力室と、該圧力室に接続流路を介してインクを分配して供給するための共通インク室とを有する、積層構造のものが知られている。
この構成において、共通インク室内に供給されたインクは、各接続流路を通って各圧力室に分配される。そして、各圧力室において適宜のアクチュエータにより噴射エネルギーを付与されると、インクは対応するノズルから噴射される。
【０００３】
上記のインクジェットヘッドの共通インク室と接続流路との接続部分が図１０に示される。この図に示すように、共通インク室７は第１平板１０１に形成され、この共通インク室７の一側を覆うようにして、第２平板１０２が第１平板１０１に隣接して積層される。この第２平板１０２には多数の貫通孔１１０・１１０・・・が形成されており、それぞれの貫通孔１１０の一端が、共通インク室７に面する開口（１１０ａ）をなしている。これら貫通孔１１０は、共通インク室７と各々の圧力室（図略）とを繋ぐ、接続流路の上流端側を構成している。
この構成において、共通インク室７内に供給されたインクは矢印Ａ１１の方向に流れ、複数の接続流路１１０・１１０・・・にインク流Ａ１２・Ａ１２・・・として分岐しながら導入され、各圧力室に分配される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前述の図１０の構成では、共通インク室７は平板１０１の面方向に沿って薄く形成される一方、前記貫通孔１１０は平板積層方向に形成されていることから、共通インク室７内のインクが接続流路（貫通孔１１０）に導入される際に、Ａ１１→Ａ１２と、垂直に向きを変える必要が生じる。そのため、共通インク室７と貫通孔１１０との境目の部分（共通インク室７から個々の接続流路へ分岐する部分）である前記開口１１０ａ付近で、インク流の壁面からの剥離が生じて著しい乱流混合を生じ、大きな抵抗損失が発生して流速が低下することになる。従って、適宜のパージ機構でノズル側（圧力室側）から吸引しても、当該開口１１０ａ付近のインクを効率良く吸い出すことが困難となる。
この結果、印字作動中に開口１１０ａ付近の気泡が大きく成長してついには開口１１０ａを塞いだり、成長した気泡が圧力室側へ移動して、圧力室やノズルを塞いでインクの噴射が不可能になり、印字面に空白（ドット抜け）が生じてしまう問題がある。
【０００５】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、インクジェット式記録装置のインクジェットヘッドにおいて、共通インク室を圧力室へ連通する接続流路が共通インク室に対し接続する部分において、インクの流速を増大させ同部分内に気泡が溜まるのを防止する構成を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明が解決しようとする課題は以上の如くであり、以下に、該課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
請求項１においては、印字面に対しインクを噴射する複数のノズルと、前記複数のノズルに対応してそれぞれ設けられるとともに前記複数のノズルにそれぞれ接続される複数の圧力室と、前記複数の圧力室にインクを分配して供給するための共通インク室と、この共通インク室と前記複数の圧力室とを連通するために、前記複数の圧力室に対応してそれぞれ設けられた複数の接続流路と、を有する平板積層構造のインクジェットヘッドであって、前記接続流路が前記共通インク室に対し接続する部分は、前記共通インク室を形成している平板に一側で隣接する平板に設けられており、前記共通インク室よりも流路断面積が小さく、かつ、該共通インク室内のインクの流れの向きに対し９０°より小さい角度だけ傾けられた向きの流路を構成しており、前記接続流路が前記共通インク室に対し接続する部分は、該接続する部分を含む接続流路に隣接する別の接続流路と、平板の積層方向から見て重なっていないことを特徴としている。
【０００８】
これにより、（１）共通インク室から接続流路へ移行する部分においてインクの流れの屈曲の度合いが小さいから、スムーズな流れとすることができ、共通インク室内のインクが流速を維持したまま接続流路にスムーズに移行できる。
（２）接続流路の流路断面積が小さくなるので、共通インク室内のインクは、接続流路に入り込んだ段階で流速が増大する。
以上（１）（２）より、共通インク室と接続流路との境目の部分（共通インク室から個々の接続流路へ分岐する部分）に滞留し易い気泡を、速いインク流で排出させることができる。従って、プリンタ立ち上げ等のインク初期導入時や、滞留した気泡除去のためのパージ操作において、気泡排出性が向上し、気泡による不噴射がなくなる。また、共通インク室の幅方向のコンパクト化を図れる。
請求項２においては、請求項１において、前記複数の接続流路は、前記共通インク室内のインクの流れの向きに沿って配列されている。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
請求項３においては、請求項１または２において、前記接続流路が前記共通インク室に対し接続する部分は、圧力室が形成されている平板とは異なる平板に形成されるとともに、その部分には、インク流を制限する絞り部が構成されていることを特徴としている。
【００１４】
これにより、接続流路の共通インク室に対する接続部分を絞り部として兼用する構成であるから、接続流路の構造を簡素とすることができる。
また、圧力室を形成する平板に絞りを形成する必要がないというメリットがある。従って、画像の高解像度化・ヘッドのコンパクト化の要請にも適合的である。
更には、圧力室および絞り部の形状精度はインクの噴射性能に大きく影響するため、該圧力室を形成する平板に併せて絞り部を作り込む構成では、両者の精度を同時に厳しく管理しなければならず、歩留まりが低下してコストが増大する問題がある。この点、請求項４の構成によれば圧力室と絞り部とが別々の平板に形成されるから、このような問題を回避することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明のインクジェット記録装置としてのカラーインクジェットプリンタの一実施形態を示す斜視図である。
【００１６】
図１において、このカラーインクジェットプリンタ１００のプリンタヘッド６３は、その本体フレーム６８に、四色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のインクを噴射させるために各色ごとに配設された計四個の圧電式のインクジェットヘッド６を固着し、更に、カラーインクがそれぞれ充填される計四個のインクカートリッジ６１を本体フレーム６８に脱着可能に取り付けた構成としている。この本体フレーム６８は、駆動機構６５により直線方向に往復駆動されるキャリッジ６４に固着されている。用紙を送るためのプラテンローラ６６は、その軸線がキャリッジ６４の往復移動方向に沿うよう配置され、インクジェットヘッド６と対向されている。
【００１７】
キャリッジ６４は、プラテンローラ６６の支軸と平行に配設されるガイド軸７１およびガイド板７２によって、摺動自在に支持される。ガイド軸７１の両端部の近傍にはプーリー７３・７４が支持され、これらのプーリー７３・７４の間に無端ベルト７５が掛け渡される。前記のキャリッジ６４はこの無端ベルト７５に固定される。
このような駆動機構６５の構成において、一方のプーリー７３がモータ７６の駆動により正逆回転されると、それに伴ってキャリッジ６４がガイド軸７１およびガイド板７２に沿って直線方向に往復駆動され、プリンタヘッド６３の往復移動を行わせる。
【００１８】
用紙６２は、インクジェットプリンタ１００の側方に設けられた給紙カセット（図示せず）から給紙され、インクジェットヘッド６とプラテンローラ６６との間の空間に導かれて、インクジェットヘッド６から噴射されるインクにより所定の印字がなされた後に排紙される。なお、図１においては、用紙６２の給紙機構および排紙機構の図示を省略している。
【００１９】
パージ機構６７は、前記インクジェットヘッド６の内部に溜まる気泡やゴミなどを含んだ不良インクを強制的に吸引して除去するためのものである。
このパージ機構６７はプラテンローラ６６の側方に設けられ、前述の駆動機構６５によってプリンタヘッド６３がリセット位置に至ったときにそのインクジェットヘッド６に対向するよう、該パージ機構６７の配設位置が定められている。このパージ機構６７はパージキャップ８１を備えており、インクジェットヘッド６の下面に設けられる多数のノズル（詳細は後述）を覆うように、当該インクジェットヘッド６の下面に対し当接する。
この構成で、プリンタヘッド６３がリセット位置にあるときに、このキャリッジ６４に設けられているインクジェットヘッド６のノズルをパージキャップ８１で覆って、インクジェットヘッド６の内部に溜まる気泡などを含んだ不良インクを、カム８３の駆動によりポンプ８２によって吸引して廃インク溜め８４へ廃棄することにより、インクジェットヘッド６の復旧を行うようにしている。これにより、インクジェットヘッド６に対するインクの初期導入時において気泡を除去でき、あるいは、印字に伴う内部の気泡の成長などによって陥っていた噴射不良状態からインクジェットヘッド６を正常状態へ復帰させることができる。
なお、図１に示すキャップ８５は、印字が終了してリセット位置に戻されるキャリッジ６４上のインクジェットヘッド６の多数のノズルを覆って、インクの乾燥を防止するためのものである。
【００２０】
プリンタヘッド６３を上下逆さまにした状態の斜視図が図２に示され、該プリンタヘッド６３の本体フレーム６８は同図に示すようにその上面側（図２においては下面側に位置するよう図示している）が開放された略箱状に形成されており、その開放された側から四つのインクカートリッジ６１を着脱自在に装着できるようにして、搭載部を形成している。
図２に示すように、本体フレーム６８の搭載部の一側部位には、各インクカートリッジ６１のインク放出部に接続できるインク供給通路４・４・４・４が、本体フレーム６８の底板５の下面（インクジェットヘッド６が固着される側の面）まで連通している。それぞれのインク供給通路４に対応させて、インクジェットヘッド６のインク供給口（後述）と密接できるようにしたゴム製等のジョイント部材４７が、底板５の下面に取り付けられる。
【００２１】
図２に示すように、底板５の下面側には、インクジェットヘッド６を四つ並列させて配置させるための四つの支持部８を、段付き状に形成している。インクジェットヘッド６は、この各支持部８に対し、紫外線硬化型の接着剤にて固定される。
【００２２】
インクジェットヘッド６の斜視図が図３に示される。このインクジェットヘッド６は積層型のキャビティプレート１０を有しており、該キャビティプレート１０に対してプレート型の圧電アクチュエータ（以下「アクチュエータ」）２０が、接着剤又は接着シートを介して接着、積層される。そして更にアクチュエータ２０の上面には、外部機器との電気的接続のためのフレキシブルフラットケーブル４０が、接着剤にて重ね接合されている。最下層のキャビティプレート１０の下面側にはノズル３５が多数開口されており、各ノズル３５から下向きにインクが噴射される。
【００２３】
図４はキャビティプレート１０の分解斜視図を、図５はキャビティプレート１０の分解拡大斜視図（図４のＶ−Ｖ方向断面）を、それぞれ示す。
キャビティプレート１０は図５に示すように、ノズルプレート１１、ダンパプレート１２、二枚のマニホールドプレート１３Ｘ・１３Ｙ、スペーサプレート１４、ベースプレート１５の計六枚の薄い金属板を、それぞれ接着剤にて重ね接合して積層した構造としている。
【００２４】
ノズルプレート１１には図４・図５に示すように、微小径（本実施形態では、２５μｍ程度）のインク噴射用のノズル３５が、微小の間隔をおいて多数形成される。このノズル３５は、当該ノズルプレート１１における長手方向に沿って、
千鳥状の二列に配列されている。
【００２５】
ベースプレート１５には図５に示すように、複数の圧力室３６・３６・・・が、ベースプレート１５の長手方向に沿って千鳥状配列で二列に穿設されている。各圧力室３６は、その長手方向が該ベースプレート１５の長手方向に対して直交するように、細幅に形成されている。また、ベースプレート１５のスペーサプレート１４に面する側には、それぞれの圧力室３６と接続される絞り部３６ｄと、当該絞り部３６ｄと接続されるインク供給孔３６ｂとが凹設されている。絞り部３６ｄは、インクの流動方向と直交する断面積を圧力室３６よりも小さくする等して圧力室３６よりも流路抵抗を大きくすることで、噴射時に圧力室３６から共通インク室７側へ逆流しようとするインクの流れを制限するものである。
【００２６】
各圧力室３６の一端部３６ａは、スペーサプレート１４、二枚のマニホールドプレート１３Ｘ・１３Ｙ、およびダンパプレート１２に同じく千鳥状配列で穿設されている微小径の貫通孔３７を介して、ノズルプレート１１における前述のノズル３５に連通している。
【００２７】
図５に示すように、二枚のマニホールドプレート（１３Ｘ・１３Ｙ）のうちスペーサプレート１４に近い側のマニホールドプレート１３Ｘには、二つのインク室半部１３ａ・１３ａが貫通状に形成されている。そして、このインク室半部１３ａ・１３ａの側壁には、前述のインク供給孔３６ｂに対応して接続部分４５が形成されている。この接続部分４５と、スペーサプレート１４における左右両側部位に穿設された各インク供給孔３８と、前述の各インク供給孔３６ｂとは、後述する共通インク室７・７と各圧力室３６とを連通させる接続流路を形成する。
一方、ノズルプレート１１側のマニホールドプレート１３Ｙには、二つのインク室半部１３ｂ・１３ｂが、他側のマニホールドプレート１３Ｘに向けてのみ開放するように凹設されている。
この構成で、二枚のマニホールドプレート１３Ｘ・１３Ｙとスペーサプレート１４の計三枚を積層することにより、対応する上下のインク室半部１３ａ・１３ｂが相互に接合されて、貫通孔３７の列の両側に一つずつ、計二つの共通インク室７・７が図６に示すように形成される。
【００２８】
なお、貫通孔３７の列の両側に二つの共通インク室７・７を設けたのは、二列に配置された圧力室３６に対応させるためである。即ち、二列配置されるうちの一列側の圧力室群は一方の共通インク室７に、残りの一列側の圧力室群は他方の共通インク室７に、それぞれ連通されているのである。
このようにインクジェットヘッド６を構成することで、二つの共通インク室７・７に互いに異なる色のインクを供給して一つのインクジェットヘッド６で二色の印字を行わせる印字形態に用いることをも可能にし、インクジェットヘッド６の汎用性を高めて部品の種類の低減を図っている。ただし本実施形態においては、双方の共通インク室７・７に同色のインクを供給し、二列のノズル３５で単色の高解像度の印字を行わせる印字形態を採っている。
【００２９】
図５に示すように、マニホールドプレート１３Ｘ・１３Ｙのすぐ下に位置するダンパプレート１２には、ダンパ溝１２ｃ・１２ｃが凹設される。このダンパ溝１２ｃ・１２ｃはマニホールドプレート１３Ｙ側に向けてのみ開放するように形成され、その位置および形状は前記共通インク室７・７と一致させている。
従って、マニホールドプレート１３Ｘ・１３Ｙおよびダンパプレート１２を接合したときは、マニホールドプレート１３Ｙのインク室半部１３ｂを凹設してある部分（ダンパ部４２）には、前記ダンパ溝１２ｃが位置する。ここでマニホールドプレート１３Ｙは適宜弾性変形し得る金属素材（例えば、ステンレス鋼）で構成されているので、このダンパ部４２は、共通インク室７側にも、ダンパ溝１２ｃ側にも、自由に振動することができる。
以上の構成により、インク噴射時に圧力室３６で発生した圧力変動が共通インク室７に伝播しても、該ダンパ部４２が弾性変形して振動することによって当該圧力変動を吸収減衰させることができ（ダンパ作用）、圧力変動が他の圧力室３６へ伝播してしまうクロストークを防止することができる。
【００３０】
図４に示すように、ベースプレート１５には二つのインク供給孔３９ａ・３９ａが穿設され、スペーサプレート１４においても同様にインク供給孔３９ｂ・３９ｂが穿設されている。ベースプレート１５とスペーサプレート１４とを接合することで、対応するインク供給孔３９ａ・３９ｂが互いに接続され、前述の二つの共通インク室７・７のそれぞれに対応するインク供給口３９・３９が形成される。
インクジェットヘッド６の小型化の要請から、このインク供給口３９・３９は、複数の圧力室３６・３６・・・のなす列の端部に近い位置に穿設され、また、二つのインク供給口３９・３９は互いに接近して配置されている。
【００３１】
以上のキャビティプレート１０の構成により、前述のインク供給口３９・３９から共通インク室７・７内に流入したインクは、接続流路を経由して、各圧力室３６の一端側から供給される。この接続流路は、接続部分４５と、インク供給孔３８、３６ｂと、絞り部３６ｄとがこの順に設けられて構成されたものである。そして、それぞれの圧力室３６においてアクチュエータ２０により噴射エネルギーを与えられたインクは、その一端部３６ａから各貫通孔３７・３７・・・を経由した後、対応するノズル３５に至って噴射される。
【００３２】
図７はアクチュエータ２０の分解拡大斜視図を示すものである。アクチュエータ２０は図６や図７に示すように、二種類の圧電シート２１・２２と、一枚の絶縁シート２３とを積層した構造である。一方の圧電シート２１の上面には、キャビティプレート１０における各圧力室３６毎に対応した細幅の複数の駆動電極２４が、千鳥状配列で設けられている。各駆動電極２４の一端部２４ａは、アクチュエータ２０の表裏面２０ａ・２０ｂと直交する左右側面に露出するように形成されている。
【００３３】
もう一つの圧電シート２２の上面には、複数の圧力室３６に対して共通のコモン電極２５が設けられている。コモン電極２５の一端部２５ａも、各駆動電極２４の一端部２４ａと同様、左右側面に露出するように形成されている。圧電シート２１・２２は、図示のように１枚ずつ交互に積層するだけでなく、交互に複数枚積層することもできる。各駆動電極２４とコモン電極２５とに挟まれる圧電シート２１・２２におけるそれぞれの領域は、各圧力室３６ごとに対応した圧力発生部となる。
【００３４】
最上段の絶縁シート２３の上面には、各駆動電極２４の各々に対する表面電極２６と、コモン電極２５に対する表面電極２７とが、左右側面に沿って並ぶように設けられている。
【００３５】
また、左右側面には、各駆動電極２４の一端部２４ａに第１の凹み溝３０が、コモン電極２５の一端部２５ａに第２の凹み溝３１が、それぞれ積層方向に延びるように設けられている。各第１の凹み溝３０内には、各駆動電極２４と各表面電極２６とを電気的に接続する側面電極（図示せず）が、第２の凹み溝３１内には、コモン電極２５と表面電極２７とを電気的に接続する側面電極（図示せず）が、それぞれ形成されている。なお、符号２８および２９の電極は、捨てパターンの電極である。
【００３６】
以上のような構成のキャビティプレート１０とアクチュエータ２０とは、キャビティプレート１０における各圧力室３６と、アクチュエータ２０における駆動電極２４とが対応するように積層される。また、アクチュエータ２０における上側の表面２０ａにおいて、フレキシブルフラットケーブル４０における各種の配線パターン（図示せず）が、各表面電極２６・２７に電気的に接合される。
【００３７】
そして、インクジェットヘッド６におけるアクチュエータ２０の各駆動電極２４のうち任意の駆動電極２４とコモン電極２５との間に電圧を印加すると、圧電シート２２のうち電圧を印加した駆動電極２４の部分（即ち圧力発生部）に、圧電による積層方向の歪みが発生し、圧力室３６の容積が縮小する。こうして圧力室３６内のインクに噴射エネルギーが与えられ、インクはノズル３５から液滴状に噴射され、用紙６２への所定の印字が行われる。
【００３８】
以上で説明したように、本実施形態のインクジェットヘッド６においては、キャビティプレート１０の構成により、前述のインク供給口３９・３９から共通インク室７・７内に流入したインクは、接続流路を経由して、各圧力室３６の一端側から供給される。この接続流路は、接続部分４５と、インク供給孔３８、３６ｂと、絞り部３６ｄとがこの順に設けられて構成されたものである。そして、それぞれの圧力室３６においてアクチュエータ２０により噴射エネルギーを与えられたインクは、その一端部３６ａから各貫通孔３７・３７・・・を経由した後、対応するノズル３５に至って噴射される。
【００３９】
ここで、前記接続流路が前記共通インク室７・７に対し接続する部分において、前述の通り、インクがスムーズに流れ、気泡が溜まりにくいものであることが要求される。これは、インクの初期導入時に気泡を完全に除去することができなかったり、或いは、印字作動中にインク内に気泡が発生して成長すると、ノズル３５からのインクの不噴射が起こり、印字面に空白（ドット抜け）が生じてしまう原因になるからである。
【００４０】
この点を本実施形態についてみると、図８に示すように、接続部分４５は、一端側を共通インク室７から側方に分岐して延びる溝状の流路４５ａと、プレート１３Ｘとプレート１４とを積層したときに前述のインク供給孔３８と重なるように、流路４５ａの他端側に形成された接続孔４５ｂとで構成されている。この流路４５ａは、共通インク室７よりも流路断面積が小さく、かつ、共通インク室７内のインク流Ａ１の流れの向きに対して９０°よりも小さい角度θだけ傾けられた向きに、マニホールドプレート１３Ｘに穿設されている。
この構成により、共通インク室７内に供給されたインクのインク流Ａ１は、各流路４５ａ・４５ａ・・・内にインク流Ａ２・Ａ２・・・として分配され、それぞれの接続孔４５ｂから各インク供給孔３８、３６ｂへと導入されてゆく。
【００４１】
これにより、インクが共通インク室７から接続部分４５へ移行する部分において、インク流Ａ１からインク流Ａ２へ至る際にインクの流れの屈曲の度合いが小さいから、流速を落とすことなくスムーズな流れとすることができ、共通インク室７内のインクが接続部分４５にスムーズに移行できる。また、この際、インクの流路断面積が小さくなるので、共通インク室７内のインクは流路４５ａ・４５ａ・・・に入り込んだ段階で流速が増大する。従って、共通インク室７と接続流路との境目の部分（共通インク室７から個々の接続部分４５へ分岐する部分）に滞留し易い気泡を、速いインク流で排出させることができる。そのため、プリンタ立ち上げ等のインク初期導入時や、滞留した気泡除去のためのパージ操作において、気泡排出性が向上する。
【００４２】
また、本実施形態においては、接続流路の共通インク室７に対する接続部分４５は、共通インク室７を形成しているマニホールドプレート１３Ｘに設けられている。これにより、共通インク室７を形成するプレート１３Ｘに接続部分４５を併せて作り込むことができるので、部品点数を低減できる。また、共通インク室７の形状を形成する際に同時に接続流路の接続部分４５も形成できるから、製造の手間が低減される。
【００４３】
ただし、前記流路部分４５に代えて、図９に示すように、マニホールドプレート１３Ｘに一側で隣接するプレート１４´に、共通インク室７よりも流路断面積が小さく、かつ、共通インク室７内のインクの流れの向きに対し９０°よりも小さい角度θ´だけ傾けられた向きの流路４５´・４５´・・・を貫通して設ける構成としても構わない。
この構成においても、共通インク室７内のインク流Ａ１´から流路４５´・４５´・・・内のインク流Ａ２´・Ａ２´・・・へのインクの移行をスムーズにすることができる。
また、この構成は、前記の実施形態に比して、共通インク室７の幅方向のコンパクト化（厳密に言えば、接続流路との接続部分を含めた意味での、共通インク室７の幅方向のコンパクト化）を図れる利点がある。
【００４４】
また、本実施形態においては、圧力室３６が設けられたベースプレート１５に絞り部３６ｄが併せて設けられた場合を説明したが、この絞り部３６ｄを省略し、その代わりに、インク流量を調節する絞りを、前述の接続部分４５に形成する構成であってもよい。
接続部分４５に絞りを構成する方法としては、接続部分４５の流路幅を単純に小さくすることのほか、例えば、接続部分４５を形成してあるマニホールドプレート１３Ｘの厚みを小さく構成して、流路断面積を小さくする方法がある。あるいは接続部分４５を、そのスペーサプレート１４側を向く面のみが開放される浅い溝状に形成して、その流路断面積を小さくする方法が考えられる。
【００４５】
このような構成とすれば、接続流路の共通インク室７に対する接続部分を絞りとして兼用することができ、接続流路の構造を簡素とすることができる。
また、ベースプレート１５に絞り部３６ｄを形成する必要がないので、画像の高解像度化・ヘッドのコンパクト化の要請にも適合的である。
更には、以下に示すような利点も奏する。即ち、圧力室３６および絞り部３６ｄの形状精度がインクの吐出性能に大きく影響するため、ベースプレート１５に併せて絞り部３６ｄを作り込む構成では、両者の精度を同時に厳しく管理しなければならず、歩留まりが低下してコストが増大する問題がある。この点、圧力室３６と絞り部とを別々の平板に形成する上記構成とすれば、ベースプレート１５では圧力室３６の精度を管理し、マニホールド１３Ｘではインク室半部１３ａの精度が要求されないため絞り部すなわち接続部分４５のみ精度を管理すればよいので、このような問題を回避することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明では以上に示すように、請求項１の発明によると、（１）共通インク室から接続流路へ移行する部分においてインクの流れの屈曲の度合いが小さいから、スムーズな流れとすることができ、共通インク室内のインクが流速を維持したまま接続流路にスムーズに移行できる。（２）接続流路の流路断面積が小さくなるので、共通インク室内のインクは、接続流路に入り込んだ段階で流速が増大する。以上（１）（２）より、共通インク室と接続流路との境目の部分（共通インク室から個々の接続流路へ分岐する部分）に滞留し易い気泡を、速いインク流で排出させることができる。従って、プリンタ立ち上げ等のインク初期導入時や、滞留した気泡除去のためのパージ操作において、気泡排出性が向上し、気泡による不噴射がなくなる。また、共通インク室の幅方向のコンパクト化を図れる。
【００４７】
【００４８】
【００４９】
請求項３の発明によると、接続流路の共通インク室に対する接続部分を絞り部として兼用する構成であるから、接続流路の構造を簡素とすることができる。
また、圧力室を形成する平板に絞り部を形成する必要がないので、画像の高解像度化・ヘッドのコンパクト化の要請にも適合的である。
更には、以下に示すような利点も奏する。即ち、圧力室および絞り部の形状精度はインクの噴射性能に大きく影響するため、該圧力室を形成する平板に併せて絞り部を作り込む構成では、両者の精度を同時に厳しく管理しなければならず、歩留まりが低下してコストが増大する問題がある。この点、請求項４の発明では圧力室と絞りとを別々の平板に形成するから、このような問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのカラーインクジェットプリンタを示す斜視図である。
【図２】プリンタヘッドの斜視図である。
【図３】インクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図４】キャビティプレートの積層構造を示す分解斜視図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ断面拡大斜視図である。
【図６】図３におけるVI−VI断面拡大図である。
【図７】アクチュエータの積層構造を示す分解斜視図である。
【図８】共通インク室および接続流路付近の拡大平面図である。
【図９】別形態のインクジェットヘッドの共通インク室および接続流路付近の拡大断面図である。
【図１０】従来のインクジェットヘッドの共通インク室および接続流路付近の拡大断面図である。
【符号の説明】
６インクジェットヘッド
７共通インク室
３６圧力室
４５ａ流路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an ink jet head of an ink jet recording apparatus that performs required recording on recording paper or the like by ejecting ink liquid from nozzles.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, as a recording device with a relatively simple configuration and easy high-speed printing and high-quality printing,
Inkjet recording apparatuses are well known.
  In addition, as an inkjet head of a conventional inkjet recording apparatus,
A plurality of nozzles for ejecting ink to the printing surface, a pressure chamber provided corresponding to each of the nozzles and connected to the nozzles, and ink distributed to the pressure chambers via a connection flow path A laminated structure having a common ink chamber is known.
  In this configuration, the ink supplied into the common ink chamber is distributed to each pressure chamber through each connection flow path. When ejection energy is applied by an appropriate actuator in each pressure chamber, ink is ejected from the corresponding nozzle.
[0003]
  FIG. 10 shows a connection portion between the common ink chamber and the connection flow path of the inkjet head. As shown in this figure, the common ink chamber 7 is formed on the first flat plate 101, and the second flat plate 102 is laminated adjacent to the first flat plate 101 so as to cover one side of the common ink chamber 7. . A plurality of through holes 110, 110... Are formed in the second flat plate 102, and one end of each through hole 110 forms an opening (110 a) that faces the common ink chamber 7. These through holes 110 constitute the upstream end side of the connection flow path that connects the common ink chamber 7 and each pressure chamber (not shown).
  In this configuration, the ink supplied into the common ink chamber 7 flows in the direction of the arrow A11 and is introduced into the plurality of connection flow paths 110, 110,... As being branched as ink flows A12, A12,. Distributed to the pressure chamber.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the configuration of FIG. 10 described above, the common ink chamber 7 is formed thin along the surface direction of the flat plate 101, while the through hole 110 is formed in the flat plate stacking direction. When the ink is introduced into the connection flow path (through hole 110), it is necessary to change the direction vertically as A11 → A12. Therefore, in the vicinity of the opening 110a, which is a boundary portion between the common ink chamber 7 and the through hole 110 (portion branched from the common ink chamber 7 to each connection flow path), the ink flow is peeled off from the wall surface, which is remarkable. Turbulent mixing occurs, a large resistance loss occurs, and the flow velocity decreases. Therefore, even if suction is performed from the nozzle side (pressure chamber side) with an appropriate purge mechanism, it is difficult to efficiently suck out ink near the opening 110a.
  As a result, the bubble near the opening 110a grows greatly during the printing operation and eventually closes the opening 110a, or the grown bubble moves to the pressure chamber side and blocks the pressure chamber and the nozzles, thus making it impossible to eject ink. Therefore, there is a problem that a blank (dot missing) occurs on the printing surface.
[0005]
  The present invention has been made in view of the above problems, and in the ink jet head of an ink jet recording apparatus, the flow rate of ink is controlled in a portion where a connection flow path communicating the common ink chamber to the pressure chamber connects to the common ink chamber. An object of the present invention is to provide a structure that increases and prevents bubbles from being accumulated in the same part.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  The problems to be solved by the present invention are as described above. Means for solving the problems will be described below.
[0007]
  In claim 1, a plurality of nozzles for ejecting ink to the printing surface;PluralNozLeCorrespondinglyRespectivelyAs well asThe plurality ofOn the nozzleRespectivelyConnectedpluralA pressure chamber;pluralA common ink chamber for distributing and supplying ink to the pressure chamber;pluralTo communicate with the pressure chamber,The plurality ofPressure chamberA plurality of each provided corresponding toA flat plate laminated inkjet head having a connection flow path, wherein the connection flow path is connected to the common ink chamber,A flat plate adjacent on one side to the flat plate forming the common ink chamber;The flow path cross-sectional area is smaller than that of the common ink chamber, and the flow path is inclined at an angle smaller than 90 ° with respect to the direction of ink flow in the common ink chamber.And the portion where the connection channel connects to the common ink chamber does not overlap with another connection channel adjacent to the connection channel including the connecting portion when viewed from the stacking direction of the flat plates.It is characterized by that.
[0008]
  This(1)Since the degree of bending of the ink flow is small at the transition from the common ink chamber to the connection flow path, a smooth flow can be achieved, and the ink in the common ink chamber smoothly moves to the connection flow path while maintaining the flow velocity. it can.
  (2)Since the channel cross-sectional area of the connection channel is reduced, the flow rate of the ink in the common ink chamber increases when it enters the connection channel.
  more than(1) (2)Accordingly, bubbles that are likely to stay in a boundary portion between the common ink chamber and the connection flow path (portion branched from the common ink chamber to each connection flow path) can be discharged with a fast ink flow. Accordingly, in the initial ink introduction such as when the printer is started up or in the purge operation for removing the accumulated bubbles, the bubble discharge performance is improved and the non-ejection due to the bubbles is eliminated.In addition, the common ink chamber can be made compact in the width direction.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the plurality of connection flow paths are arranged along the direction of ink flow in the common ink chamber.
[0009]
[0010]
[0011]
[0012]
[0013]
  Claim3In the claim1 or 2In this embodiment, the portion where the connection flow path is connected to the common ink chamber is formed on a flat plate different from the flat plate on which the pressure chamber is formed, and a restricting portion for restricting the ink flow is formed in the portion. It is characterized by being.
[0014]
  Thereby, since the connection portion of the connection flow path with respect to the common ink chamber is also used as the throttle portion, the structure of the connection flow path can be simplified.
  Further, there is an advantage that it is not necessary to form a diaphragm on the flat plate forming the pressure chamber. Therefore, it is also suitable for the demand for higher image resolution and a more compact head.
  Furthermore, since the accuracy of the shape of the pressure chamber and the throttle part greatly affects the ink ejection performance, in the configuration in which the throttle part is made together with the flat plate forming the pressure chamber, the precision of both must be strictly controlled at the same time. In other words, there is a problem that the yield decreases and the cost increases. In this respect, according to the configuration of the fourth aspect, the pressure chamber and the throttle portion are formed on separate flat plates, so that such a problem can be avoided.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
  FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a color ink jet printer as an ink jet recording apparatus of the present invention.
[0016]
  In FIG. 1, a printer head 63 of the color ink jet printer 100 has a total of four arranged for each color in order to eject ink of four colors (for example, cyan, magenta, yellow, and black) onto its main body frame 68. A total of four ink cartridges 61 are fixedly attached to the main body frame 68 and fixed to each of the piezoelectric inkjet heads 6 and filled with color inks. The main body frame 68 is fixed to a carriage 64 that is reciprocated in a linear direction by a drive mechanism 65. The platen roller 66 for feeding paper is arranged so that its axis is along the reciprocating direction of the carriage 64, and faces the inkjet head 6.
[0017]
  The carriage 64 is slidably supported by a guide shaft 71 and a guide plate 72 that are disposed in parallel with the support shaft of the platen roller 66. Pulleys 73 and 74 are supported near both ends of the guide shaft 71, and an endless belt 75 is stretched between the pulleys 73 and 74. The carriage 64 is fixed to the endless belt 75.
  In such a configuration of the drive mechanism 65, when one pulley 73 is rotated forward and backward by the drive of the motor 76, the carriage 64 is reciprocated in a linear direction along the guide shaft 71 and the guide plate 72. The printer head 63 is reciprocated.
[0018]
  The paper 62 is fed from a paper feed cassette (not shown) provided on the side of the ink jet printer 100, guided to the space between the ink jet head 6 and the platen roller 66, and ejected from the ink jet head 6. The paper is discharged after predetermined printing is performed with the ink. In FIG. 1, the paper feed mechanism and paper discharge mechanism for the paper 62 are not shown.
[0019]
  The purge mechanism 67 is for forcibly sucking and removing defective ink containing bubbles, dust, etc. accumulated in the ink jet head 6.
  The purge mechanism 67 is provided on the side of the platen roller 66, and the purge mechanism 67 is disposed so as to face the ink-jet head 6 when the printer head 63 reaches the reset position by the drive mechanism 65 described above. It has been established. The purge mechanism 67 includes a purge cap 81 and abuts against the lower surface of the inkjet head 6 so as to cover a large number of nozzles (details will be described later) provided on the lower surface of the inkjet head 6.
  With this configuration, when the printer head 63 is at the reset position, the nozzles of the inkjet head 6 provided on the carriage 64 are covered with the purge cap 81, and defective ink containing bubbles or the like that accumulate in the inkjet head 6 is obtained. The ink jet head 6 is restored by being sucked by the pump 82 by the drive of the cam 83 and discarded in the waste ink reservoir 84. Thereby, bubbles can be removed at the time of initial introduction of ink to the ink jet head 6, or the ink jet head 6 can be returned to a normal state from an ejection failure state which has been caused by growth of internal bubbles accompanying printing.
  Note that the cap 85 shown in FIG. 1 is for covering a large number of nozzles of the inkjet head 6 on the carriage 64 that is returned to the reset position after printing is completed, and prevents drying of the ink.
[0020]
  A perspective view of the printer head 63 upside down is shown in FIG. 2, and the main body frame 68 of the printer head 63 is shown as being located on the upper surface side (in FIG. 2, it is located on the lower surface side). The mounting portion is formed so that the four ink cartridges 61 can be detachably mounted from the opened side.
  As shown in FIG. 2, ink supply passages 4, 4, 4, 4 that can be connected to the ink discharge portions of the respective ink cartridges 61 are provided on one side portion of the mounting portion of the main body frame 68 on the bottom plate 5 of the main body frame 68. It communicates to the lower surface (the surface on the side to which the inkjet head 6 is fixed). A joint member 47 made of rubber or the like is attached to the lower surface of the bottom plate 5 so as to be in close contact with an ink supply port (described later) of the inkjet head 6 so as to correspond to each ink supply passage 4.
[0021]
  As shown in FIG. 2, on the lower surface side of the bottom plate 5, four support portions 8 for arranging the four inkjet heads 6 in parallel are formed in a stepped shape. The ink jet head 6 is fixed to each support portion 8 with an ultraviolet curable adhesive.
[0022]
  A perspective view of the inkjet head 6 is shown in FIG. The inkjet head 6 has a laminated cavity plate 10, and a plate-type piezoelectric actuator (hereinafter referred to as “actuator”) 20 is bonded and laminated to the cavity plate 10 via an adhesive or an adhesive sheet. The Further, on the upper surface of the actuator 20, a flexible flat cable 40 for electrical connection with an external device is laminated and bonded with an adhesive. A number of nozzles 35 are opened on the lower surface side of the lowermost cavity plate 10, and ink is ejected downward from each nozzle 35.
[0023]
  4 is an exploded perspective view of the cavity plate 10, and FIG. 5 is an exploded enlarged perspective view of the cavity plate 10 (cross section taken along the VV direction in FIG. 4).
  As shown in FIG. 5, the cavity plate 10 includes a nozzle plate 11, a damper plate 12, two manifold plates 13X and 13Y, a spacer plate 14 and a base plate 15 in total, each of which is laminated with an adhesive. The structure is a laminated structure.
[0024]
  As shown in FIGS. 4 and 5, a large number of nozzles 35 for ink ejection having a minute diameter (in this embodiment, about 25 μm) are formed on the nozzle plate 11 at minute intervals. The nozzle 35 extends along the longitudinal direction of the nozzle plate 11.
It is arranged in two rows in a staggered pattern.
[0025]
  As shown in FIG. 5, a plurality of pressure chambers 36, 36... Are formed in the base plate 15 in two rows in a staggered arrangement along the longitudinal direction of the base plate 15. Each pressure chamber 36 is formed with a narrow width so that its longitudinal direction is orthogonal to the longitudinal direction of the base plate 15. Further, on the side of the base plate 15 facing the spacer plate 14, a throttle part 36 d connected to each pressure chamber 36 and an ink supply hole 36 b connected to the throttle part 36 d are recessed. The throttling part 36d makes the flow path resistance larger than that of the pressure chamber 36 by, for example, reducing the cross-sectional area perpendicular to the ink flow direction to be smaller than that of the pressure chamber 36. This restricts the flow of ink to flow backward.
[0026]
  One end portion 36a of each pressure chamber 36 is connected to the nozzle plate through the spacer plate 14, the two manifold plates 13X and 13Y, and the small diameter through holes 37 that are also formed in the staggered arrangement in the damper plate 12. 11 communicates with the nozzle 35 described above.
[0027]
  As shown in FIG. 5, two ink chamber halves 13a and 13a are formed in a penetrating manner on the manifold plate 13X on the side close to the spacer plate 14 of the two manifold plates (13X and 13Y). A connecting portion 45 is formed on the side walls of the ink chamber halves 13a and 13a corresponding to the ink supply holes 36b. The connecting portion 45, the ink supply holes 38 formed in the left and right side portions of the spacer plate 14, and the ink supply holes 36b described above connect the common ink chambers 7 and 7 and the pressure chambers 36 described later. A connection flow path for communication is formed.
  On the other hand, in the manifold plate 13Y on the nozzle plate 11 side, the two ink chamber halves 13b and 13b are recessed so as to open only toward the manifold plate 13X on the other side.
  With this configuration, by stacking a total of three manifold plates 13X and 13Y and spacer plate 14, the corresponding upper and lower ink chamber halves 13a and 13b are joined to each other, and the row of through holes 37 is arranged. Two common ink chambers 7, 7 are formed on each side as shown in FIG.
[0028]
  The reason why the two common ink chambers 7 and 7 are provided on both sides of the row of through holes 37 is to correspond to the pressure chambers 36 arranged in two rows. In other words, the pressure chamber group on one side of the two rows arranged is connected to one common ink chamber 7, and the pressure chamber group on the other side is connected to the other common ink chamber 7.
  By configuring the inkjet head 6 in this way, it is also possible to use it in a printing mode in which two different ink chambers 7 and 7 are supplied with different colors of ink and two inkjet printing is performed with one inkjet head 6. This makes it possible to increase the versatility of the inkjet head 6 and reduce the types of components. However, in this embodiment, the same color ink is supplied to both the common ink chambers 7 and 7 and a single-color high-resolution printing is performed by the two rows of nozzles 35.
[0029]
  As shown in FIG. 5, damper grooves 12c and 12c are recessed in the damper plate 12 located immediately below the manifold plates 13X and 13Y. The damper grooves 12c and 12c are formed so as to open only toward the manifold plate 13Y, and their positions and shapes are made to coincide with the common ink chambers 7 and 7.
  Therefore, when the manifold plates 13X and 13Y and the damper plate 12 are joined, the damper groove 12c is located in a portion (damper portion 42) where the ink chamber half portion 13b of the manifold plate 13Y is recessed. Here, since the manifold plate 13Y is made of a metal material (for example, stainless steel) that can be elastically deformed as appropriate, the damper portion 42 freely vibrates both on the common ink chamber 7 side and on the damper groove 12c side. can do.
  With the above configuration, even if the pressure fluctuation generated in the pressure chamber 36 during ink ejection propagates to the common ink chamber 7, the damper section 42 can elastically deform and vibrate, thereby absorbing and attenuating the pressure fluctuation. (Damper action), crosstalk in which pressure fluctuations propagate to other pressure chambers 36 can be prevented.
[0030]
  As shown in FIG. 4, the base plate 15 is provided with two ink supply holes 39a and 39a, and the spacer plate 14 is similarly provided with ink supply holes 39b and 39b. By joining the base plate 15 and the spacer plate 14, the corresponding ink supply holes 39 a and 39 b are connected to each other, and the ink supply ports 39 and 39 corresponding to the two common ink chambers 7 and 7 are formed. The
  In order to reduce the size of the inkjet head 6, the ink supply ports 39 are formed at positions close to the ends of the rows formed by the plurality of pressure chambers 36, 36. 39 and 39 are arranged close to each other.
[0031]
  With the configuration of the cavity plate 10 described above, the ink that has flowed into the common ink chambers 7 and 7 from the ink supply ports 39 and 39 is supplied from one end side of each pressure chamber 36 via the connection flow path. . This connection flow path is configured by providing a connection portion 45, ink supply holes 38 and 36b, and a throttle portion 36d in this order. The ink, which is given ejection energy by the actuator 20 in each pressure chamber 36, is ejected from the one end portion 36a to the corresponding nozzle 35 after passing through the through holes 37, 37.
[0032]
  FIG. 7 is an exploded enlarged perspective view of the actuator 20. As shown in FIGS. 6 and 7, the actuator 20 has a structure in which two types of piezoelectric sheets 21 and 22 and a single insulating sheet 23 are laminated. On the upper surface of one piezoelectric sheet 21, a plurality of narrow drive electrodes 24 corresponding to the respective pressure chambers 36 in the cavity plate 10 are provided in a staggered arrangement. One end 24a of each drive electrode 24 is formed so as to be exposed on the left and right side surfaces orthogonal to the front and back surfaces 20a and 20b of the actuator 20.
[0033]
  A common electrode 25 common to the plurality of pressure chambers 36 is provided on the upper surface of the other piezoelectric sheet 22. Similarly to the one end portion 24a of each drive electrode 24, the one end portion 25a of the common electrode 25 is also formed to be exposed on the left and right side surfaces. The piezoelectric sheets 21 and 22 are not only alternately stacked one by one as shown, but also a plurality of piezoelectric sheets can be alternately stacked. The respective regions in the piezoelectric sheets 21 and 22 sandwiched between the drive electrodes 24 and the common electrode 25 serve as pressure generating portions corresponding to the respective pressure chambers 36.
[0034]
  On the upper surface of the uppermost insulating sheet 23, a surface electrode 26 for each of the drive electrodes 24 and a surface electrode 27 for the common electrode 25 are provided so as to be aligned along the left and right side surfaces.
[0035]
  On the left and right sides, a first recessed groove 30 is provided at one end 24a of each drive electrode 24, and a second recessed groove 31 is provided at one end 25a of the common electrode 25 so as to extend in the stacking direction. Yes. In each first recessed groove 30, a side electrode (not shown) that electrically connects each drive electrode 24 and each surface electrode 26 is provided, and in each second recessed groove 31, the common electrode 25 and Side electrodes (not shown) that electrically connect the surface electrode 27 are formed. The electrodes 28 and 29 are discarded patterns.
[0036]
  The cavity plate 10 and the actuator 20 configured as described above are stacked so that each pressure chamber 36 in the cavity plate 10 and the drive electrode 24 in the actuator 20 correspond to each other. Further, on the upper surface 20 a of the actuator 20, various wiring patterns (not shown) in the flexible flat cable 40 are electrically joined to the surface electrodes 26 and 27.
[0037]
  When a voltage is applied between any drive electrode 24 and the common electrode 25 among the drive electrodes 24 of the actuator 20 in the inkjet head 6, the portion of the drive electrode 24 to which the voltage is applied in the piezoelectric sheet 22 (ie, pressure). The generation part) is distorted in the stacking direction due to piezoelectricity, and the volume of the pressure chamber 36 is reduced. In this way, ejection energy is given to the ink in the pressure chamber 36, and the ink is ejected in droplets from the nozzle 35, and predetermined printing on the paper 62 is performed.
[0038]
  As described above, in the ink jet head 6 of the present embodiment, due to the configuration of the cavity plate 10, the ink that has flowed into the common ink chambers 7 and 7 from the ink supply ports 39 and 39 described above passes through the connection flow path. Via, it is supplied from one end side of each pressure chamber 36. This connection flow path is configured by providing a connection portion 45, ink supply holes 38 and 36b, and a throttle portion 36d in this order. The ink, which is given ejection energy by the actuator 20 in each pressure chamber 36, is ejected from the one end portion 36a to the corresponding nozzle 35 after passing through the through holes 37, 37.
[0039]
  Here, at the portion where the connection flow path is connected to the common ink chambers 7 and 7, as described above, it is required that the ink flow smoothly and the bubbles are not easily collected. This is because when the ink cannot be completely removed at the initial introduction of the ink, or when bubbles are generated and grow in the ink during the printing operation, the ink is not ejected from the nozzle 35 and the printing surface. This is because it causes a blank (dot missing).
[0040]
  When this point is considered about this embodiment, as shown in FIG. 8, the connection part 45 has the groove-shaped flow path 45a which branches and branches one end side to the side from the common ink chamber 7, and plate 13X and plate 14 And the connection hole 45b formed on the other end side of the flow path 45a so as to overlap the ink supply hole 38 described above. The flow path 45 a has a flow path cross-sectional area smaller than that of the common ink chamber 7 and is inclined by an angle θ smaller than 90 ° with respect to the flow direction of the ink flow A 1 in the common ink chamber 7. Are drilled in the manifold plate 13X.
  With this configuration, the ink flow A1 of the ink supplied into the common ink chamber 7 is distributed as the ink flow A2, A2... Into each flow path 45a, 45a. The ink is introduced into the ink supply holes 38 and 36b.
[0041]
  As a result, in the portion where the ink transitions from the common ink chamber 7 to the connection portion 45, the degree of bending of the ink flow is small when going from the ink flow A1 to the ink flow A2, so that the flow is smooth without reducing the flow velocity. Therefore, the ink in the common ink chamber 7 can be smoothly transferred to the connection portion 45. At this time, since the cross-sectional area of the ink flow path becomes small, the flow rate of ink in the common ink chamber 7 increases when it enters the flow paths 45a, 45a. Therefore, bubbles that are likely to stay in the boundary portion between the common ink chamber 7 and the connection flow path (portion branched from the common ink chamber 7 to the individual connection portions 45) can be discharged with a fast ink flow. For this reason, the bubble discharge performance is improved at the initial ink introduction, such as when the printer is started up, and the purge operation for removing the accumulated bubbles.
[0042]
  In the present embodiment, the connection portion 45 of the connection channel with respect to the common ink chamber 7 is provided on the manifold plate 13 </ b> X that forms the common ink chamber 7. Thereby, since the connection part 45 can be made together in the plate 13X which forms the common ink chamber 7, the number of parts can be reduced. Further, since the connection portion 45 of the connection flow path can be formed at the same time when the shape of the common ink chamber 7 is formed, labor for manufacturing is reduced.
[0043]
  However, instead of the flow path portion 45, as shown in FIG. 9, a plate 14 'adjacent to the manifold plate 13X on one side has a flow path cross-sectional area smaller than that of the common ink chamber 7, and a common ink chamber. .. May be provided so as to penetrate through the flow paths 45 ′, 45 ′, etc. in a direction inclined by an angle θ ′ smaller than 90 ° with respect to the direction of the ink flow in 7.
  Also in this configuration, the ink can be smoothly transferred from the ink flow A1 ′ in the common ink chamber 7 to the ink flows A2 ′, A2 ′,. .
  In addition, this configuration is more compact in the width direction of the common ink chamber 7 than the above-described embodiment (strictly speaking, the common ink chamber 7 includes a connection portion with the connection flow path. There is an advantage that compactness in the width direction can be achieved.
[0044]
  In the present embodiment, the case where the throttle portion 36d is provided together with the base plate 15 provided with the pressure chamber 36 has been described. However, the throttle portion 36d is omitted, and the ink flow rate is adjusted instead. A configuration may be employed in which the diaphragm is formed in the connection portion 45 described above.
  In addition to simply reducing the flow path width of the connection portion 45, for example, the manifold portion 13 </ b> X on which the connection portion 45 is formed has a small thickness, so There is a method of reducing the road cross-sectional area. Alternatively, a method is conceivable in which the connection portion 45 is formed in a shallow groove shape in which only the surface facing the spacer plate 14 is opened, and the flow path cross-sectional area is reduced.
[0045]
  With such a configuration, a connection portion of the connection flow path with respect to the common ink chamber 7 can be used as an aperture, and the structure of the connection flow path can be simplified.
  Further, since it is not necessary to form the aperture 36d on the base plate 15, it is also suitable for the demand for higher resolution of the image and downsizing of the head.
  Furthermore, the following advantages are also exhibited. That is, since the shape accuracy of the pressure chamber 36 and the throttle portion 36d greatly affects the ink ejection performance, in the configuration in which the throttle portion 36d is formed together with the base plate 15, the accuracy of both must be strictly controlled simultaneously. There is a problem that the yield decreases and the cost increases. In this regard, if the pressure chamber 36 and the throttle portion are formed on separate flat plates, the base plate 15 manages the accuracy of the pressure chamber 36 and the manifold 13X does not require the accuracy of the ink chamber half 13a. Since it is only necessary to manage the accuracy of only the portion, that is, the connection portion 45, such a problem can be avoided.
[0046]
【The invention's effect】
  In the present invention, as described above, according to the invention of claim 1,(1)Since the degree of bending of the ink flow is small at the transition from the common ink chamber to the connection flow path, a smooth flow can be achieved, and the ink in the common ink chamber smoothly moves to the connection flow path while maintaining the flow velocity. it can.(2)Since the channel cross-sectional area of the connection channel is reduced, the flow rate of the ink in the common ink chamber increases when it enters the connection channel. more than(1) (2)Accordingly, bubbles that are likely to stay in a boundary portion between the common ink chamber and the connection flow path (portion branched from the common ink chamber to each connection flow path) can be discharged with a fast ink flow. Accordingly, in the initial ink introduction such as when the printer is started up or in the purge operation for removing the accumulated bubbles, the bubble discharge performance is improved and the non-ejection due to the bubbles is eliminated.In addition, the common ink chamber can be made compact in the width direction.
[0047]
[0048]
[0049]
  Claim3According to the invention, since the connection portion of the connection flow path with respect to the common ink chamber is also used as the throttle portion, the structure of the connection flow path can be simplified.
  Further, since it is not necessary to form a diaphragm on the flat plate forming the pressure chamber, it is also suitable for the demand for higher resolution of the image and downsizing of the head.
  Furthermore, the following advantages are also exhibited. In other words, since the shape accuracy of the pressure chamber and the throttle portion greatly affects the ink ejection performance, in the configuration in which the throttle portion is formed together with the flat plate forming the pressure chamber, the accuracy of both must be strictly controlled at the same time. However, there is a problem that the yield decreases and the cost increases. In this respect, since the pressure chamber and the throttle are formed on separate flat plates in the invention of claim 4, such a problem can be avoided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a color inkjet printer as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a printer head.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the inkjet head.
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a laminated structure of cavity plates.
FIG. 5 is an enlarged perspective view of a VV cross section in FIG. 4;
6 is an enlarged sectional view taken along line VI-VI in FIG. 3;
FIG. 7 is an exploded perspective view showing a laminated structure of an actuator.
FIG. 8 is an enlarged plan view in the vicinity of a common ink chamber and a connection flow path.
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of a common ink chamber and a connection channel of an inkjet head according to another embodiment.
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of a common ink chamber and a connection flow path of a conventional inkjet head.
[Explanation of symbols]
  6 Inkjet head
  7 Common ink chamber
  36 Pressure chamber
  45a flow path

Claims

A plurality of nozzles that eject ink onto the printing surface;
A plurality of pressure chambers respectively connected to said plurality of nozzles with provided corresponding to said plurality of Nozzle,
A common ink chamber for distributing and supplying ink to the plurality of pressure chambers;
In order to communicate the common ink chamber and the plurality of pressure chambers, a plurality of connection flow paths provided corresponding to the plurality of pressure chambers , respectively , a flat plate laminated structure inkjet head,
A portion where the connection flow path is connected to the common ink chamber is provided on a flat plate adjacent on one side to the flat plate forming the common ink chamber, and the flow passage cross-sectional area is larger than that of the common ink chamber. A flow path that is small and inclined by an angle smaller than 90 ° with respect to the direction of ink flow in the common ink chamber ;
A portion where the connection flow path is connected to the common ink chamber is not overlapped with another connection flow path adjacent to the connection flow path including the connection portion when viewed from the flat plate stacking direction. Inkjet head.

The inkjet head according to claim 1, wherein the plurality of connection flow paths are arranged along the direction of ink flow in the common ink chamber.

A portion where the connection flow path is connected to the common ink chamber is formed on a flat plate different from the flat plate on which the pressure chamber is formed, and a throttle portion that restricts the ink flow is formed in that portion. The inkjet head according to claim 1, wherein the inkjet head is characterized in that: