JP5793850B2 - Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特
に、液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録
装置に関する。
The present invention relates to a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus that eject droplets from nozzle openings, and more particularly to an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus that eject ink as liquid.
液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドには、1つの圧力発生室に対
して2以上の複数のノズル開口を設けたものが提案されている(例えば、特許文献1参照
)。
An ink jet recording head which is an example of a liquid ejecting head has been proposed in which two or more nozzle openings are provided for one pressure generating chamber (see, for example, Patent Document 1).
このようなインクジェット式記録ヘッドによれば、印刷物の解像度を上げることができ
ると共に、印刷物の光学濃度(OD値;Optical Density)を高くするこ
とができる。
According to such an ink jet recording head, the resolution of the printed material can be increased, and the optical density (OD value; Optical Density) of the printed material can be increased.
しかしながら、2つのノズル開口から同時にインク滴を吐出させると、2つのインク滴
は飛翔時に気流の影響や静電気力(クーロン力)によって互いに離反する方向に飛翔し、
着弾位置がずれてしまい印刷品質が低下してしまうという問題がある。
However, if ink droplets are ejected simultaneously from the two nozzle openings, the two ink droplets will fly away in the direction away from each other due to the influence of airflow and electrostatic force (Coulomb force) during flight,
There is a problem that the landing position is shifted and print quality is deteriorated.
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体
を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
Such a problem exists not only in an ink jet recording head but also in a liquid ejecting head that ejects liquid other than ink.
本発明はこのような事情に鑑み、ノズル開口から吐出される液滴を真っ直ぐに飛翔させ
て着弾位置を向上して印刷品質を向上し、且つ印刷物の解像度を上げることができると共
に印刷物の光学濃度を向上することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する
ことを目的とする。
In view of such circumstances, the present invention can improve the printing quality by causing the liquid droplets ejected from the nozzle openings to fly straight, thereby improving the printing quality, and increasing the resolution of the printed material. It is an object of the present invention to provide a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus capable of improving the above.
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口が形成されたノズルプレートと、該ノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室に圧力変化を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる圧力発生手段と、を具備し、1つの前記圧力発生室に対して複数の前記ノズル開口が設けられており、1つの前記圧力発生室に連通する複数の前記ノズル開口は、各ノズル開口から当該ノズル開口の直前の流路の最も近い壁までの距離が異なる位置で配置されており、前記壁が、前記ノズルプレートの前記圧力発生室側に形成された凹部の側面であることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、各ノズル開口の壁までの距離を異なる距離とすることで、各ノズル開口の直前の流路の流路抵抗を変更することができる。これにより、各ノズル開口に流れる液体の流速を変更して、各ノズル開口から吐出された液滴の飛翔速度を変更することができる。したがって、各ノズル開口から吐出された各液滴が同じ高さで飛翔するのを抑制して、気流の影響や静電気力等による飛翔曲がりを抑制することができる。
An aspect of the present invention that solves the above problems includes a nozzle plate in which a nozzle opening for ejecting a liquid is formed , a pressure generation chamber that communicates with the nozzle opening, and a pressure change in the pressure generation chamber to generate the nozzle opening. comprising a pressure generating means for discharging liquid droplets, from, one of the which the nozzle openings of the multiple is provided to the pressure generating chamber, a plurality of the nozzle openings communicating with one of said pressure generating chamber Is arranged at a position where the distance from each nozzle opening to the nearest wall of the flow channel immediately before the nozzle opening is different, and the wall is a side surface of a recess formed on the pressure generating chamber side of the nozzle plate The liquid ejecting head is characterized in that.
In this aspect, the flow resistance of the flow path immediately before each nozzle opening can be changed by setting the distance to the wall of each nozzle opening to be a different distance. Thereby, the flow velocity of the liquid discharged to each nozzle opening can be changed, and the flying speed of the droplet discharged from each nozzle opening can be changed. Therefore, it is possible to suppress the droplets ejected from the nozzle openings from flying at the same height, and to suppress the flight bend due to the influence of the air current, electrostatic force, or the like.
ここで、前記ノズル開口が、1つの前記圧力発生室に対して2つ設けられていることが
好ましい。これによれば、1つの圧力発生室に対してノズル開口を3個以上設けることに
よって流路抵抗が増大して液体吐出特性が低下するのを抑制することができる。
Here, it is preferable that two nozzle openings are provided for one pressure generation chamber. According to this, by providing three or more nozzle openings with respect to one pressure generating chamber, it is possible to suppress a decrease in liquid discharge characteristics due to an increase in flow path resistance.
また、前記ノズル開口がノズルプレートに形成されていると共に、前記壁が、前記ノズ
ルプレートの前記圧力発生室側に固定された流路部材に形成された液体流路の壁であるこ
とが好ましい。これによれば、流路の隔壁に対して複数のノズル開口の位置を変更するだ
けで、各ノズル開口から最も近い壁までの距離を異なる距離とすることができるため、構
造上の変更が少なく、コストを低減することができる。
Preferably, the nozzle opening is formed in the nozzle plate, and the wall is a wall of a liquid channel formed in a channel member fixed to the pressure generating chamber side of the nozzle plate. According to this, since the distance from each nozzle opening to the nearest wall can be set to a different distance only by changing the positions of the plurality of nozzle openings with respect to the partition wall of the flow path, there are few structural changes. Cost can be reduced.
また、前記ノズル開口がノズルプレートに形成されていると共に、前記ノズルプレート
には、前記ノズル開口が底面に開口する凹部が前記圧力発生室側に形成されており、前記
壁が、前記凹部の側面であることが好ましい。これによれば、ノズルプレートに凹部を設
けるだけで、ノズルプレートと流路部材との接合位置を変更する必要がなく、位置決めを
容易に行うことができる。
In addition, the nozzle opening is formed in the nozzle plate, and the nozzle plate has a recess formed on the pressure generation chamber side, and the wall is a side surface of the recess. It is preferable that According to this, it is not necessary to change the joining position between the nozzle plate and the flow path member simply by providing a recess in the nozzle plate, and positioning can be performed easily.
また、1つの前記圧力発生室に対して複数個設けられた前記ノズル開口は、前記圧力発
生室の並設方向に並んで設けられていることが好ましい。これによれば、圧力発生室の並
設方向にノズル開口を並設することで、解像度を向上することができる。
Moreover, it is preferable that a plurality of the nozzle openings provided for one pressure generation chamber are provided side by side in the direction in which the pressure generation chambers are arranged. According to this, the resolution can be improved by arranging the nozzle openings in the juxtaposition direction of the pressure generating chambers.
また、前記ノズル開口の直前の流路の最も近い壁は、複数のノズル開口の並設方向の両
側の壁であることが好ましい。これによれば、着弾位置が圧力発生室の並設方向と直交す
る方向にずれることなく、真っ直ぐ液滴を飛翔させることができる。
Moreover, it is preferable that the nearest wall of the flow path immediately before the nozzle opening is a wall on both sides in the juxtaposition direction of the plurality of nozzle openings. According to this, it is possible to make the droplets fly straight without the landing position being shifted in a direction orthogonal to the direction in which the pressure generating chambers are arranged side by side.
さらに、本発明の他の態様は、液体を噴射するノズル開口が形成されたノズルプレートと、該ノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室に圧力変化を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる圧力発生手段と、を具備し、1つの前記圧力発生室に対して複数の前記ノズル開口が設けられており、1つの前記圧力発生室に連通する複数の前記ノズル開口は、各ノズル開口の直前の流路の流路抵抗が互いに異なる流路抵抗となる位置で配置されており、前記流路抵抗が、前記ノズルプレートの前記圧力発生室側に形成された凹部の側面に対する流路抵抗であることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、各ノズル開口の直前の流路の流路抵抗を変更することで、各ノズル開口に流れる液体の流速を変更して、各ノズル開口から吐出された液滴の飛翔速度を変更することができる。したがって、各ノズル開口から吐出された各液滴が同じ高さで飛翔するのを抑制して、気流の影響や静電気力等による飛翔曲がりを抑制することができる。
Further, according to another aspect of the present invention, there is provided a nozzle plate in which a nozzle opening for ejecting liquid is formed , a pressure generation chamber communicating with the nozzle opening, a pressure change in the pressure generation chamber, and a change in pressure from the nozzle opening. comprising a pressure generating means for discharging liquid droplets, and with respect to one of said pressure generating chamber is provided with the nozzle openings of the multiple, the plurality of nozzle openings communicating with one of said pressure generating chamber The flow path resistance of the flow path immediately before each nozzle opening is arranged at a position where the flow path resistances are different from each other, and the flow path resistance is a side surface of a recess formed on the pressure generating chamber side of the nozzle plate. In the liquid ejecting head, the flow path resistance is
In this mode, the flow velocity of the liquid flowing through each nozzle opening is changed by changing the flow resistance of the flow path immediately before each nozzle opening, and the flying speed of the liquid droplets discharged from each nozzle opening is changed. be able to. Therefore, it is possible to suppress the droplets ejected from the nozzle openings from flying at the same height, and to suppress the flight bend due to the influence of the air current, electrostatic force, or the like.
また、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液
体噴射装置にある。
かかる態様では、印刷品質を向上した液体噴射装置を実現できる。
According to another aspect of the invention, there is provided a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head according to the above aspect.
In this aspect, a liquid ejecting apparatus with improved print quality can be realized.
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録
ヘッドの分解斜視図であり、図2は、インクジェット式記録ヘッドの平面図であり、図3
は、図2のA−A′線断面図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an exploded perspective view of an ink jet recording head that is an example of a liquid jet head according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the ink jet recording head.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 2.
図示するように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド10は、アクチュエーター
ユニット20と、アクチュエーターユニット20が固定される流路ユニット30と、を具
備する。
As shown in the drawing, the ink jet recording head 10 of this embodiment includes an actuator unit 20 and a flow path unit 30 to which the actuator unit 20 is fixed.
アクチュエーターユニット20は、圧電アクチュエーター40と、圧力発生室21が形
成された流路形成基板22と、流路形成基板22の一方面側に設けられた振動板23と、
流路形成基板22の他方面側に設けられた圧力発生室底板24と、を具備する。
The actuator unit 20 includes a piezoelectric actuator 40, a flow path forming substrate 22 in which the pressure generating chamber 21 is formed, a vibration plate 23 provided on one surface side of the flow path forming substrate 22,
And a pressure generation chamber bottom plate 24 provided on the other surface side of the flow path forming substrate 22.
流路形成基板22は、例えば、150μm程度の厚みを有するアルミナ(Al2O3)
や、ジルコニア(ZrO2)などのセラミックス板やステンレス鋼等の金属板からなる。
The flow path forming substrate 22 is, for example, alumina (Al 2 O 3 ) having a thickness of about 150 μm.
Or a ceramic plate such as zirconia (ZrO 2 ) or a metal plate such as stainless steel.
流路形成基板22には、本実施形態では、複数の圧力発生室21がその幅方向に沿って
並設された列が2列形成されている。そして、この流路形成基板22の一方面に、例えば
、厚さ10μmのジルコニア等の薄板からなる振動板23が固定され、圧力発生室21の
一方面はこの振動板23により封止されている。
In the present embodiment, the flow path forming substrate 22 is formed with two rows in which a plurality of pressure generating chambers 21 are arranged in parallel along the width direction. A vibration plate 23 made of a thin plate such as zirconia having a thickness of 10 μm is fixed to one surface of the flow path forming substrate 22, and one surface of the pressure generating chamber 21 is sealed by the vibration plate 23. .
圧力発生室底板24は、流路形成基板22の他方面側に固定されて圧力発生室21の他
方面を封止する板状部材からなる。また、圧力発生室底板24は、圧力発生室21の長手
方向一方の端部近傍に設けられて圧力発生室21と後述するマニホールドとを連通する供
給連通孔25と、圧力発生室21の長手方向他方の端部近傍に設けられて後述するノズル
開口34に連通するノズル連通孔26と、を有する。
The pressure generation chamber bottom plate 24 is a plate-like member that is fixed to the other surface side of the flow path forming substrate 22 and seals the other surface of the pressure generation chamber 21. Further, the pressure generation chamber bottom plate 24 is provided in the vicinity of one end portion in the longitudinal direction of the pressure generation chamber 21, a supply communication hole 25 that communicates the pressure generation chamber 21 and a manifold described later, and the longitudinal direction of the pressure generation chamber 21. A nozzle communication hole provided in the vicinity of the other end and communicating with a nozzle opening described later.
圧電アクチュエーター40は、振動板23上の各圧力発生室21に対向する領域のそれ
ぞれに設けられ、例えば、本実施形態では、圧力発生室21の列が2列設けられているた
め、圧電アクチュエーター40の列も2列設けられている。
The piezoelectric actuator 40 is provided in each of the regions facing the pressure generation chambers 21 on the vibration plate 23. For example, in this embodiment, two rows of the pressure generation chambers 21 are provided. There are also two rows.
ここで、各圧電アクチュエーター40は、図3に示すように、振動板23上に設けられ
た下電極膜43と、各圧力発生室21毎に独立して設けられた圧電体層44と、各圧電体
層44上に設けられた上電極膜45とで構成されている。圧電体層44は、圧電材料から
なるグリーンシートを貼付することや、印刷することで形成されている。また、下電極膜
43は、並設された圧電体層44に亘って設けられて各圧電アクチュエーター40の共通
電極となっており、振動板の一部として機能する。勿論、下電極膜43を各圧電体層44
毎に設けるようにしてもよい。
Here, as shown in FIG. 3, each piezoelectric actuator 40 includes a lower electrode film 43 provided on the diaphragm 23, a piezoelectric layer 44 provided independently for each pressure generation chamber 21, The upper electrode film 45 is provided on the piezoelectric layer 44. The piezoelectric layer 44 is formed by attaching or printing a green sheet made of a piezoelectric material. Further, the lower electrode film 43 is provided over the piezoelectric layers 44 arranged side by side and serves as a common electrode for each piezoelectric actuator 40 and functions as a part of the diaphragm. Of course, the lower electrode film 43 is formed on each piezoelectric layer 44.
You may make it provide for every.
また、各圧電アクチュエーター40の長手方向一端部の圧力発生室21の周壁に相対向
する領域には、圧電アクチュエーター40に導通する端子部46が設けられている。端子
部46は、圧電アクチュエーター40毎に設けられて圧電アクチュエーター40の上電極
膜45に導通する端子部46と、圧電アクチュエーター40の並設方向両端部側に引き出
された下電極膜43に導通する端子部(図示なし)とが、圧電アクチュエーター40の並
設方向に並設されている。本実施形態では、並設された圧電アクチュエーター40の列と
列の間に並設された端子部46の列を2列設けるようにした。このような端子部46には
、フレキシブルプリンティングサーキット(FPC)や、テープキャリアパッケージ(T
CP)などの外部配線が接続され、外部からの印刷信号は外部配線を介して圧電アクチュ
エーター40に供給される。
In addition, a terminal portion 46 that conducts to the piezoelectric actuator 40 is provided in a region opposite to the peripheral wall of the pressure generating chamber 21 at one longitudinal end of each piezoelectric actuator 40. The terminal portion 46 is provided for each of the piezoelectric actuators 40 and is electrically connected to the terminal electrode 46 that is electrically connected to the upper electrode film 45 of the piezoelectric actuator 40 and the lower electrode film 43 that is drawn out to both ends of the piezoelectric actuator 40 in the parallel arrangement direction. Terminal portions (not shown) are juxtaposed in the direction in which the piezoelectric actuators 40 are juxtaposed. In the present embodiment, two rows of the terminal portions 46 arranged in parallel between the rows of the piezoelectric actuators 40 arranged in parallel are provided. Such a terminal portion 46 includes a flexible printing circuit (FPC) and a tape carrier package (T
CP) or the like is connected, and a print signal from the outside is supplied to the piezoelectric actuator 40 via the external wiring.
なお、アクチュエーターユニット20の各層である流路形成基板22、振動板23及び
圧力発生室底板24は、粘土状のセラミックス材料、いわゆるグリーンシートを所定の厚
さに成形して、例えば、圧力発生室21等を穿設後、積層して焼成することにより接着剤
を必要とすることなく一体化される。そして、その後、振動板23上に圧電アクチュエー
ター40が形成される。
The flow path forming substrate 22, the vibration plate 23, and the pressure generation chamber bottom plate 24, which are each layer of the actuator unit 20, are formed of a clay-like ceramic material, a so-called green sheet, to a predetermined thickness, for example, a pressure generation chamber. After drilling 21 and the like, they are laminated and fired to integrate them without requiring an adhesive. Thereafter, the piezoelectric actuator 40 is formed on the vibration plate 23.
一方、流路ユニット30は、アクチュエーターユニット20の圧力発生室底板24に接
合されるインク供給口形成基板31と、複数の圧力発生室21の共通インク室となるマニ
ホールド32が形成されるマニホールド形成基板33と、ノズル開口34が形成されたノ
ズルプレート35と、を具備する。
On the other hand, the flow path unit 30 is a manifold forming substrate on which an ink supply port forming substrate 31 joined to the pressure generating chamber bottom plate 24 of the actuator unit 20 and a manifold 32 serving as a common ink chamber of the plurality of pressure generating chambers 21 are formed. 33 and a nozzle plate 35 in which nozzle openings 34 are formed.
インク供給口形成基板31は、厚さ150μmのジルコニアの薄板からなり、ノズル開
口34と圧力発生室21とを接続するノズル連通孔36が設けられている。また、インク
供給口形成基板31には、前述の供給連通孔25と共にマニホールド32と圧力発生室2
1とを接続するインク供給口37が設けられている。さらに、インク供給口形成基板31
には、各マニホールド32と連通し、外部のインクタンクからのインクを供給するインク
導入口38が設けられている。
The ink supply port forming substrate 31 is made of a zirconia thin plate having a thickness of 150 μm, and is provided with a nozzle communication hole 36 for connecting the nozzle opening 34 and the pressure generating chamber 21. The ink supply port forming substrate 31 has a manifold 32 and a pressure generating chamber 2 together with the supply communication hole 25 described above.
1 is connected to the ink supply port 37. Further, the ink supply port forming substrate 31
Are provided with ink inlets 38 that communicate with the manifolds 32 and supply ink from an external ink tank.
マニホールド形成基板33は、インク流路を構成するに適した、例えば、150μmの
ステンレス鋼などの耐食性を備えた板材で形成されている。また、マニホールド形成基板
33は、外部のインクタンク(図示なし)からインクの供給を受けて圧力発生室21にイ
ンクを供給するマニホールド32と、圧力発生室21とノズル開口34とを連通するノズ
ル連通孔39と、を有する。すなわち、マニホールド32からのインクは、供給連通孔2
5を介して圧力発生室21に供給され、圧力発生室21内の圧力変動によって、圧力発生
室21のインクはノズル連通孔26、ノズル連通孔36及びノズル連通孔39を介してノ
ズル開口34からインク滴として吐出される。
The manifold forming substrate 33 is formed of a plate material having corrosion resistance, such as 150 μm stainless steel, which is suitable for configuring the ink flow path. Further, the manifold forming substrate 33 receives a supply of ink from an external ink tank (not shown) and supplies the ink to the pressure generating chamber 21 and a nozzle communication that connects the pressure generating chamber 21 and the nozzle opening 34. And a hole 39. That is, the ink from the manifold 32 is supplied to the supply communication hole 2.
The ink in the pressure generation chamber 21 is supplied to the pressure generation chamber 21 through the nozzle communication hole 26, the nozzle communication hole 36, and the nozzle communication hole 39 due to the pressure fluctuation in the pressure generation chamber 21. It is ejected as ink droplets.
ノズルプレート35は、例えば、ステンレス鋼等の金属やシリコンなどのセラミックス
などからなる板状部材にノズル開口34が貫通して設けられている。ノズル開口34は、
1つの圧力発生室21に対して2つ以上の複数個、本実施形態では1つの圧力発生室21
に対してノズル開口34a、34bの2つが設けられている。ここで、ノズルプレート3
5の1つの圧力発生室21に対して2つ設けられたノズル開口34a、34bについてさ
らに図4及び図5を用いて詳細に説明する。なお、図4は、図3のB−B′線断面図であ
り、図5は、ノズルプレートのノズル連通孔側からの平面図である。
The nozzle plate 35 is provided with a nozzle opening 34 penetrating through a plate member made of, for example, a metal such as stainless steel or a ceramic such as silicon. The nozzle opening 34
Two or more, one pressure generation chamber 21 in this embodiment, for one pressure generation chamber 21
On the other hand, two nozzle openings 34a and 34b are provided. Here, the nozzle plate 3
The two nozzle openings 34a and 34b provided for one pressure generation chamber 21 will be described in detail with reference to FIGS. 4 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 3, and FIG. 5 is a plan view from the nozzle communication hole side of the nozzle plate.
図2及び図4に示すように、1つの圧力発生室21に連通する2つのノズル開口34a
、34bは、圧力発生室21の並設方向に並設されて設けられている。また、2つのノズ
ル開口34a、34bは、1つの圧力発生室21にノズル連通孔26及びノズル連通孔3
9を介して連通している。
As shown in FIGS. 2 and 4, two nozzle openings 34 a communicating with one pressure generation chamber 21.
, 34b are provided side by side in the direction in which the pressure generating chambers 21 are arranged side by side. Further, the two nozzle openings 34 a and 34 b are provided in one pressure generation chamber 21 with the nozzle communication hole 26 and the nozzle communication hole 3.
9 to communicate.
このような2つのノズル開口34a、34bは、直前の流路の最も近い壁39a、39
bまでの距離d1、d2が異なる距離となるように配置されている。ここで、ノズル開口
34a、34bの直前の流路とは、ノズル開口34a、34bよりも上流の流路でノズル
連通孔39に直接連通する流路のことである。本実施形態では、ノズル開口34a、34
bに直接連通する流路は、マニホールド形成基板33に設けられたノズル連通孔39であ
る。そして、一方のノズル開口34aからノズル連通孔39の最も近い壁39aまでの距
離d1と、他方のノズル開口34bからノズル連通孔39の最も近い壁39bまでの距離
d2と、が異なる距離となるようにノズル開口34a、34bはノズル連通孔39に対し
て配置されている。本実施形態では、ノズル開口34aと壁39aとの距離d1が、ノズ
ル開口34bと壁39bとの距離d2よりも大きくなるようにした。なお、ここで言うノ
ズル開口34a、34bに最も近い壁39a、39bは、本実施形態では、ノズル連通孔
39のノズル開口34a、34bの並設方向(圧力発生室21の並設方向)の両側の側面
とした。すなわち、マニホールド形成基板33が、ノズルプレート35の圧力発生室21
側に固定された流路部材に相当し、ノズル連通孔39が流路部材(マニホールド形成基板
33)に形成された液体流路に相当する。
Such two nozzle openings 34a, 34b are the closest walls 39a, 39 of the immediately preceding flow path.
The distances d 1 and d 2 to b are arranged to be different distances. Here, the flow path immediately before the nozzle openings 34a and 34b is a flow path that directly communicates with the nozzle communication hole 39 in a flow path upstream of the nozzle openings 34a and 34b. In the present embodiment, the nozzle openings 34a, 34
The channel directly communicating with b is a nozzle communication hole 39 provided in the manifold forming substrate 33. The distance d 1 from one nozzle opening 34 a to the nearest wall 39 a of the nozzle communication hole 39 is different from the distance d 2 from the other nozzle opening 34 b to the nearest wall 39 b of the nozzle communication hole 39. Thus, the nozzle openings 34 a and 34 b are arranged with respect to the nozzle communication hole 39. In the present embodiment, the distance d 1 between the nozzle openings 34a and the wall 39a has to be larger than the distance d 2 between the nozzle opening 34b and the wall 39 b. In this embodiment, the walls 39a and 39b closest to the nozzle openings 34a and 34b referred to here are both sides in the direction in which the nozzle openings 34a and 34b of the nozzle communication hole 39 are juxtaposed (the direction in which the pressure generating chambers 21 are juxtaposed). And the side. In other words, the manifold forming substrate 33 is disposed on the pressure generating chamber 21 of the nozzle plate 35.
The nozzle communication hole 39 corresponds to a liquid channel formed in the channel member (manifold forming substrate 33).
また、ノズル開口34aとノズル開口34bとの間の距離d3は、所望のノズル開口3
4の密度で配置されたものである。本実施形態では、2つのノズル開口34a、34bの
距離d3を600dpiとなる間隔、すなわち、42.4μmで配置した。なお、上述の
ようにノズル開口34aとノズル開口34bとの間の距離d3は、所望のノズル開口34
の密度で配置されたものであるため、2つのノズル開口34a、34bの中心がノズル連
通孔39の中心と一致している場合であってもd3は同じ値となる。したがって、本実施
形態の2つのノズル開口34a、34bは、2つのノズル開口34a、34bの中心が直
前の流路であるノズル連通孔39の中心から所定量(d1−d2)だけオフセットされて
配置されているとも言える。
Further, the distance d 3 between the nozzle opening 34a and the nozzle opening 34b is the desired nozzle opening 3
4 arranged at a density of 4. In the present embodiment, two nozzle openings 34a, 34b a distance d 3 of the 600dpi interval, i.e., placed in 42.4Myuemu. The distance d 3 between the nozzle openings 34a and the nozzle opening 34b as described above, the desired nozzle opening 34
Because it was located at a density of, d 3 even if the two nozzle openings 34a, the center of 34b coincides with the center of the nozzle communicating hole 39 becomes the same value. Accordingly, the two nozzle openings 34a, 34b of the present embodiment are offset by a predetermined amount (d 1 -d 2 ) from the center of the nozzle communication hole 39, which is the flow path immediately before the center of the two nozzle openings 34a, 34b. It can be said that it is arranged.
このような2つのノズル開口34a、34bからは、共通して連通する1つの圧力発生
室21内の圧力変動によってインク滴が吐出される。このとき、2つのノズル開口34a
、34bは、直前のノズル連通孔39の壁39a、39bからの距離が異なる距離で配置
されているため、直前のノズル連通孔39の壁39a、39bの影響による流路抵抗が異
なる。すなわち、2つのノズル開口34a、34bは、直前の流路の最も近い壁までの距
離を変えることで、ノズル開口34a、34bに供給されるインクの流路抵抗を変えてい
る。なお、流路抵抗は、壁39a、39bに近ければ高く、ノズル連通孔39の中心に向
かって低くなる。このため、本実施形態では、ノズル開口34aと壁39aとの距離d1
がノズル開口34bと壁39bとの距離d2よりも大きいため、ノズル連通孔39の中心
に近いノズル開口34aに供給されるインクの流速が早くなる。逆に、ノズル連通孔39
の壁39bに近いノズル開口34bに供給されるインクの流速は遅くなる。これにより、
図4に示すように、2つのノズル開口34a、34bから吐出されるインク滴X1、X2
の飛翔速度に差が生じ、2つのノズル開口34a、34bから吐出された2つのインク滴
X1、X2は、互いに横に並ぶことなく飛翔する。
From such two nozzle openings 34a and 34b, ink droplets are ejected due to pressure fluctuations in one pressure generating chamber 21 that communicates in common. At this time, the two nozzle openings 34a
, 34b are arranged at different distances from the walls 39a, 39b of the immediately preceding nozzle communication hole 39, the flow path resistances due to the influence of the walls 39a, 39b of the immediately preceding nozzle communication hole 39 are different. That is, the two nozzle openings 34a and 34b change the flow path resistance of the ink supplied to the nozzle openings 34a and 34b by changing the distance to the nearest wall of the previous flow path. The channel resistance is higher when close to the walls 39a and 39b and decreases toward the center of the nozzle communication hole 39. Therefore, in this embodiment, the distance d 1 between the nozzle opening 34a and the wall 39a.
There is larger than the distance d 2 between the nozzle opening 34b and the wall 39 b, the flow rate of ink supplied to the nozzle openings 34a near the center of the nozzle communicating hole 39 becomes faster. Conversely, the nozzle communication hole 39
The flow rate of the ink supplied to the nozzle opening 34b close to the wall 39b is slow. This
As shown in FIG. 4, ink droplets X 1 and X 2 ejected from the two nozzle openings 34a and 34b.
Difference in the flying speed of the two ink droplets X 1 and X 2 ejected from the two nozzle openings 34 a and 34 b fly without being arranged side by side.
ここで、図6に示すように、2つのノズル開口134a、134bを直前のノズル連通
孔39の最も近い壁39a、39bまでの距離d4が同じ距離となるように配置した場合
、2つのノズル開口134a、134bから吐出された2つのインク滴X3、X4は、互
いに離反する方向に曲がって飛翔してしまう。このように2つのインク滴X3、X4が曲
がって飛翔してしまう原因の一つには気流の影響が考えられる。つまり、2つのノズル開
口134a、134bの直前のノズル連通孔39の流路抵抗は同じであるため、2つのイ
ンク滴X3、X4の飛翔速度が同じになり、2つのインク滴X3、X4は、互いに隣り合
ったまま飛翔する。このとき、2つのインク滴X3、X4の間は狭くて気体が入り込みに
くく、2つのインク滴X3、X4の外側は気体が流れ易いことから、2つのインク滴X3
、X4の外側のみに渦流が発生し、この渦流によって2つのインク滴X3、X4が離反す
る方向に引っ張られることで2つのインク滴X3、X4が離反する方向に曲がって飛翔し
てしまうと考えられる。また、インク滴X3、X4の飛翔曲がりの原因には、気流の影響
以外にも、例えば、2つのインク滴X3、X4の静電気力(クーロン力)等による影響も
考えられる。このように、2つのノズル開口134a、134bから吐出された2つのイ
ンク滴X3、X4が互いに離反する方向に飛翔してしまうと、紙等の被記録媒体への着弾
位置がずれてしまい、印刷品質が低下してしまう。
Here, as shown in FIG. 6, the two nozzle openings 134a, nearest wall 39a of the nozzle communicating hole 39 of the immediately preceding 134b, if the distance d 4 to 39b are arranged so as to have the same distance, two nozzles The two ink droplets X 3 and X 4 ejected from the openings 134a and 134b bend and fly in directions away from each other. Thus, one of the causes that the two ink droplets X 3 and X 4 bend and fly is considered to be the influence of the airflow. That is, since the flow resistances of the nozzle communication holes 39 immediately before the two nozzle openings 134a and 134b are the same, the flying speeds of the two ink droplets X 3 and X 4 are the same, and the two ink droplets X 3 , X 4 is flying while adjacent to each other. At this time, since the space between the two ink droplets X 3 and X 4 is narrow and it is difficult for gas to enter, the outside of the two ink droplets X 3 and X 4 tends to flow gas, so the two ink droplets X 3
, A vortex is generated only outside of X 4, and the two ink droplets X 3 , X 4 are pulled in a direction away from each other by the eddy current, so that the two ink droplets X 3 , X 4 bend and fly away. It is thought that it will end. Moreover, the cause of the flight bending of ink droplets X 3, X 4, in addition to the influence of the air flow, for example, the influence of the electrostatic force of the two ink droplets X 3, X 4 (Coulomb force) and the like are also contemplated. As described above, when the two ink droplets X 3 and X 4 ejected from the two nozzle openings 134a and 134b fly away from each other, the landing positions on the recording medium such as paper are shifted. The print quality will deteriorate.
そこで、本実施形態では、図4に示すように、2つのノズル開口34a、34bの直前
の流路であるノズル連通孔39の近接する壁39a、39bまでの距離d1、d2を変え
て、2つのノズル開口34a、34bから吐出される2つのインク滴X1、X2の飛翔速
度を変えるようにした。このように、2つのインク滴X1、X2の飛翔速度を変えること
で、2つのインク滴X1、X2が飛翔時に隣り合うことがなく、それぞれのインク滴X1
、X2の両側に気流による渦流を発生させて、インク滴X1、X2を曲げずに真っ直ぐ飛
翔させることができる。これにより、被記録媒体へのインク滴の着弾位置を高精度にする
ことができ、印刷品質を向上することができる。また、2つのインク滴X1、X2が飛翔
時に隣り合うことがないため、2つのインク滴X1、X2の間で働くクーロン力による影
響を低減することができる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the distances d 1 and d 2 to the walls 39 a and 39 b adjacent to the nozzle communication hole 39 that is the flow path immediately before the two nozzle openings 34 a and 34 b are changed. The flying speeds of the two ink droplets X 1 and X 2 ejected from the two nozzle openings 34a and 34b were changed. In this way, by changing the two flying speed of ink droplets X 1, X 2, without the two ink droplets X 1, X 2 are adjacent when flying, each of the ink droplets X 1
, X 2 can be caused to flow in a straight line without bending the ink droplets X 1 and X 2 by generating eddy currents on both sides of X 2 . Thereby, the landing position of the ink droplet on the recording medium can be made highly accurate, and the printing quality can be improved. In addition, since the two ink droplets X 1 and X 2 do not adjoin when flying, the influence of the Coulomb force acting between the two ink droplets X 1 and X 2 can be reduced.
ここで、上述した図4に示すインクジェット式記録ヘッド10において、2つのノズル
開口34a、34bをd1が29.4μm、d2が8.2μmとなるように配置し、各ノ
ズル開口34a、34bからインク滴X1、X2を吐出させてその飛翔状態を撮影した。
この結果を図7に示す。
Here, in the ink jet recording head 10 shown in FIG. 4 described above, the two nozzle openings 34a, 34b to d 1 is 29.4Myuemu, arranged so d 2 is 8.2 .mu.m, the nozzle openings 34a, 34b Ink droplets X 1 and X 2 were ejected from the head and the flight state was photographed.
The result is shown in FIG.
また、比較のため、図6に示すインクジェット式記録ヘッドにおいて、2つのノズル開
口134a、134bをd4が18.8μmとなるように配置し、各ノズル開口134a
、134bからインク滴X3、X4を吐出させてその飛翔状態を撮影した。この結果を図
7に示す。
For comparison, in an ink jet recording head shown in FIG. 6, the two nozzle openings 134a, and 134b are arranged so as d 4 is 18.8Myuemu, the nozzle openings 134a
, 134b, ink droplets X 3 and X 4 were ejected and the flight state was photographed. The result is shown in FIG.
図7に示すように、図4に示すインクジェット式記録ヘッド10から吐出された2つの
インク滴X1、X2は、飛翔位置が徐々にずれていくことで、互いに離反することなく真
っ直ぐ飛翔している。これに対して、図6に示すインクジェット式記録ヘッドでは、2つ
のインク滴X3、X4は、徐々に離反する方向に曲がって飛翔していく。この結果からも
明らかなように、2つのノズル開口34a、34bの直前の流路の近い壁までの距離を変
えることで、流路抵抗を変えて、飛翔速度を異ならせることで、インク滴X1、X2を曲
げることなく真っ直ぐ飛翔させることができる。
As shown in FIG. 7, the two ink droplets X 1 and X 2 ejected from the ink jet recording head 10 shown in FIG. 4 fly straight without being separated from each other because the flight positions are gradually shifted. ing. On the other hand, in the ink jet recording head shown in FIG. 6, the two ink droplets X 3 and X 4 gradually bend and fly away in a direction away from each other. As is apparent from this result, by changing the distance to the wall near the flow path immediately before the two nozzle openings 34a and 34b, the flow resistance is changed, and the flying speed is changed, so that the ink droplet X 1 , X 2 can be made to fly straight without bending.
また、本実施形態では、1つの圧力発生室21に対して2つのノズル開口34a、34
bを設けることで、解像度を上げることができると共に、印刷物の光学濃度(OD値;Op
tical Density)を高くすることができる。なお、光学濃度(OD値;Optical Density)
とは、log(I0/I)(I0は入射光の強さ、Iは反射光の強さ)で表される半透明
媒質の不透明程度のことである。このように、複数のノズル開口34a、34bからイン
ク滴を吐出させて形成したドットの方が光学濃度が高くなるのは、圧力発生室に対して1
つのノズル開口を設けた場合のインク重量に比べて、小さいインク重量(ドット径の小さ
いインク滴)によって印刷を行うため、被記録媒体へのインクの浸透が減るためであると
考えられる。また、被記録媒体へのインクの浸透を減らすことにより、乾燥性も向上する
ことができる。したがって、インクの無駄な消費を抑制することもできる。
In the present embodiment, two nozzle openings 34 a and 34 for one pressure generation chamber 21 are provided.
By providing b, the resolution can be increased and the optical density (OD value; Op) of the printed matter
tical Density) can be increased. Optical density (OD value: Optical Density)
Is the degree of opacity of the translucent medium expressed by log (I 0 / I) (I 0 is the intensity of incident light and I is the intensity of reflected light). Thus, the dot formed by ejecting ink droplets from the plurality of nozzle openings 34a and 34b has a higher optical density than the pressure generating chamber.
This is considered to be because ink permeation into the recording medium is reduced because printing is performed with a small ink weight (ink droplet with a small dot diameter) compared to the ink weight when two nozzle openings are provided. Further, the drying property can be improved by reducing the permeation of the ink into the recording medium. Therefore, useless consumption of ink can be suppressed.
なお、本実施形態では、流路ユニット30には、圧力発生室21の列が2列設けられて
いるため、ノズルプレート35にも、ノズル開口34の列が2列形成されている。また、
このノズルプレート35は、マニホールド形成基板33の流路形成基板22の反対面に接
合されてマニホールド32の一方面を封止している。
In the present embodiment, since the flow path unit 30 is provided with two rows of the pressure generating chambers 21, the nozzle plate 35 is also formed with two rows of nozzle openings 34. Also,
The nozzle plate 35 is bonded to the opposite surface of the flow path forming substrate 22 of the manifold forming substrate 33 to seal one surface of the manifold 32.
このような流路ユニット30は、これらインク供給口形成基板31、マニホールド形成
基板33及びノズルプレート35を、接着剤や熱溶着フィルム等によって固定することで
形成される。なお、本実施形態では、マニホールド形成基板33及びノズルプレート35
をステンレス鋼によって形成しているが、例えば、セラミックスを用いて形成し、アクチ
ュエーターユニット20と同様に流路ユニット30を一体的に形成することもできる。
Such a flow path unit 30 is formed by fixing the ink supply port forming substrate 31, the manifold forming substrate 33, and the nozzle plate 35 with an adhesive, a heat welding film, or the like. In this embodiment, the manifold forming substrate 33 and the nozzle plate 35 are used.
However, it is also possible to form the flow path unit 30 integrally with the actuator unit 20 by using ceramics, for example.
そして、このような流路ユニット30とアクチュエーターユニット20とは、接着剤や
熱溶着フィルムを介して接合されて固定されている。
And such a flow-path unit 30 and the actuator unit 20 are joined and fixed through the adhesive agent and the heat welding film.
このような構成のインクジェット式記録ヘッド10では、インクカートリッジ(貯留手
段)からインク導入口38を介してマニホールド32内にインクを取り込み、マニホール
ド32からノズル開口34に至るまでの液体流路内をインクで満たした後、図示しない駆
動回路からの記録信号を圧電アクチュエーター40に供給することで、各圧力発生室21
に対応する各圧電アクチュエーター40に電圧を印加して圧電アクチュエーター40と共
に振動板23をたわみ変形させることにより、各圧力発生室21内の圧力が高まり各ノズ
ル開口34(2つのノズル開口34a、34b)からインク滴が噴射される。
In the ink jet recording head 10 having such a configuration, ink is taken into the manifold 32 from the ink cartridge (storage unit) via the ink introduction port 38, and the ink is passed through the liquid flow path from the manifold 32 to the nozzle opening 34. Then, a recording signal from a drive circuit (not shown) is supplied to the piezoelectric actuator 40, whereby each pressure generating chamber 21 is supplied.
By applying a voltage to each piezoelectric actuator 40 corresponding to the above and deforming the diaphragm 23 together with the piezoelectric actuator 40, the pressure in each pressure generating chamber 21 increases, and each nozzle opening 34 (two nozzle openings 34a, 34b). Ink droplets are ejected from.
(実施形態2)
図8は、本発明の実施形態2に係る液体噴射ヘッドの一例を示すインクジェット式記録
ヘッドの要部を拡大した断面図であり、図9は、ノズルプレートのノズル連通孔側からの
平面図である。なお、上述した実施形態1と同様の部材には同一の符号を付して重複する
説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a main part of an ink jet recording head showing an example of a liquid jet head according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 9 is a plan view from the nozzle communication hole side of the nozzle plate. is there. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member similar to Embodiment 1 mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図8及び図9に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド10を構成する
流路ユニット30Aは、インク供給口形成基板31(図示なし)と、マニホールド形成基
板33と、ノズルプレート35Aと、を具備する。
As shown in FIGS. 8 and 9, the flow path unit 30A constituting the ink jet recording head 10 of the present embodiment includes an ink supply port forming substrate 31 (not shown), a manifold forming substrate 33, a nozzle plate 35A, Are provided.
ノズルプレート35Aは、各圧力発生室21(図示なし)に対して2つのノズル開口3
4c、34dが設けられている。本実施形態では、2つのノズル開口34c、34dは、
圧力発生室21(図示なし)の並設方向に並んで設けられている。また、2つのノズル開
口34c、34dの中心は、ノズル連通孔39の中心と略同じ位置で配置されている。
The nozzle plate 35A has two nozzle openings 3 for each pressure generating chamber 21 (not shown).
4c and 34d are provided. In the present embodiment, the two nozzle openings 34c and 34d are
The pressure generating chambers 21 (not shown) are provided side by side in the parallel direction. Further, the centers of the two nozzle openings 34 c and 34 d are disposed at substantially the same position as the center of the nozzle communication hole 39.
また、ノズルプレート35Aの圧力発生室21側には、凹部60が設けられている。こ
の凹部60は、ノズルプレート35Aを貫通することなく、所定の深さで形成されており
、その底面には、2つのノズル開口34c、34dが開口する。また、凹部60は、ノズ
ル連通孔39毎に不連続となるように独立して設けられている。
A recess 60 is provided on the pressure generating chamber 21 side of the nozzle plate 35A. The recess 60 is formed with a predetermined depth without penetrating the nozzle plate 35A, and two nozzle openings 34c and 34d are opened on the bottom surface thereof. The recess 60 is provided independently so as to be discontinuous for each nozzle communication hole 39.
このような凹部60は、内側面の壁60a、60bから2つのノズル開口34c、34
d(の中心)までの距離d5、d6が異なる位置で設けられている。すなわち、本実施形
態では、凹部60が、ノズル開口34c、34dの直前の流路に該当し、ノズル開口34
c、34dの直前の流路である凹部60の当該ノズル開口34c、34dから最も近い壁
が、凹部60の壁60a、60bとなっている。また、凹部60の壁60a、60bは、
本実施形態では、ノズル開口34c、34dの並設方向の両側の内側壁のことである。つ
まり、本実施形態では、凹部60は、凹部60の中心が2つのノズル開口34c、34d
の中心から所定量(d5−d6)だけオフセットされた位置で配置している。
Such a recess 60 is formed by two nozzle openings 34c, 34 from inner side walls 60a, 60b.
The distances d 5 and d 6 to d (center) are provided at different positions. That is, in the present embodiment, the recess 60 corresponds to the flow path immediately before the nozzle openings 34c and 34d, and the nozzle opening 34
Walls 60a and 60b of the recess 60 are closest to the nozzle openings 34c and 34d of the recess 60, which is the flow path immediately before c and 34d. The walls 60a and 60b of the recess 60 are
In the present embodiment, the inner side walls on both sides of the nozzle openings 34c and 34d in the juxtaposition direction. That is, in the present embodiment, the recess 60 has two nozzle openings 34c and 34d at the center of the recess 60.
It is arranged at a position offset from the center by a predetermined amount (d 5 -d 6 ).
このように、ノズルプレート35Aに凹部60を設け、凹部60をノズル開口34c、
34dの直前の流路として、凹部60の壁60aからノズル開口34cまでの距離d5と
、凹部60の壁60bからノズル開口34dまでの距離d6とを異なる距離とすることで
、ノズル開口34c、34dのそれぞれの直前の流路抵抗を異ならせることができる。し
たがって、2つのノズル開口34c、34dから異なる飛翔速度でインク滴を吐出させる
ことができるため、飛翔曲がりを抑制して被記録媒体への着弾位置精度を向上することが
できる。
Thus, the recess 60 is provided in the nozzle plate 35A, and the recess 60 is formed in the nozzle opening 34c,
As the flow path just before the 34d, the distance d 5 from the wall 60a of the recess 60 to the nozzle openings 34c, by a distance d 6 and the different distances from the wall 60b of the recess 60 to the nozzle openings 34d, the nozzle openings 34c , 34d can be made to have different channel resistances. Therefore, since ink droplets can be ejected from the two nozzle openings 34c and 34d at different flying speeds, it is possible to suppress flying bending and improve the landing position accuracy on the recording medium.
(他の実施形態)
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定さ
れるものではない。
(Other embodiments)
As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, the basic composition of this invention is not limited to what was mentioned above.
例えば、上述した実施形態1及び2では、ノズル開口34a、34bやノズル開口34
c、34dの直前の最も近い壁39a、39b及び壁60a、60bを、ノズル開口34
a、34bやノズル開口34c、34dの並設方向の両側の壁としたが、壁の位置は特に
これに限定されない。ここで、その他の例について説明する。なお、図10は、他の実施
形態に係るノズルプレートのノズル連通孔側からの平面図である。
For example, in the first and second embodiments described above, the nozzle openings 34a and 34b and the nozzle openings 34 are used.
c, the nearest wall 39a, 39b and the wall 60a, 60b immediately before 34d are connected to the nozzle opening 34.
Although the walls on both sides of the a, 34b and the nozzle openings 34c, 34d are arranged side by side, the positions of the walls are not particularly limited thereto. Here, other examples will be described. FIG. 10 is a plan view from the nozzle communication hole side of the nozzle plate according to another embodiment.
図10に示すように、ノズルプレート35Bのノズル開口34e、34fは、図示しな
い圧力発生室21の並設方向に並んで設けられている。また、一方のノズル開口34fは
、他方のノズル開口34eよりも並設方向と直交する一方向にずれた位置に配置されてい
る。これにより、ノズル開口34eと最も近いノズル連通孔39の壁39cとの距離d7
と、ノズル開口34fと最も近いノズル連通孔39の壁39cとの距離d8と、を異なる
距離とすることができる。すなわち、本実施形態では、ノズル開口34e、34fの直前
の流路(ノズル連通孔39)の最も近い壁39cは、圧力発生室21(図示なし)の並設
方向と直交する方向の壁である。つまり、本発明によれば、ノズル開口34a〜34fの
直前の流路の距離が異なる最も近い壁は、何れの方向の壁であってもよい。ただし、図1
0に示す例では、ノズル開口34e、34fが、圧力発生室21の並設方向に直線上に並
ばなくなってしまうため、被記録媒体への着弾位置が上述した実施形態1及び2とは異な
る位置になる。したがって、着弾位置を考慮した印刷信号等を入力する必要がある。
As shown in FIG. 10, the nozzle openings 34 e and 34 f of the nozzle plate 35 </ b> B are provided side by side in the direction in which the pressure generation chambers 21 (not shown) are arranged. One nozzle opening 34f is arranged at a position shifted in one direction perpendicular to the juxtaposition direction from the other nozzle opening 34e. As a result, the distance d 7 between the nozzle opening 34e and the wall 39c of the nozzle communication hole 39 closest to the nozzle opening 34e.
When a distance d 8 of the wall 39c of the nozzle openings 34f and the nearest nozzle communicating hole 39 may be a different distance. That is, in the present embodiment, the nearest wall 39c of the flow path (nozzle communication hole 39) immediately before the nozzle openings 34e and 34f is a wall in a direction orthogonal to the juxtaposed direction of the pressure generating chambers 21 (not shown). . That is, according to the present invention, the nearest wall in which the flow path distances immediately before the nozzle openings 34a to 34f are different may be a wall in any direction. However, FIG.
In the example shown in 0, since the nozzle openings 34e and 34f are not arranged in a straight line in the direction in which the pressure generating chambers 21 are arranged, the landing positions on the recording medium are different from those in the first and second embodiments. become. Therefore, it is necessary to input a print signal in consideration of the landing position.
また、上述した実施形態1及び2等の例では、1つの圧力発生室21に対して2つのノ
ズル開口34(ノズル開口34a、34b、ノズル開口34c、34d及びノズル開口3
4e、34fなど)を設けた構成を例示したが、1つの圧力発生室21に対するノズル開
口34の数は、3以上であってもよい。ここで、1つの圧力発生室21に対して3つのノ
ズル開口34を設けた例を図11に示す。なお、図11は、ノズルプレートのノズル連通
孔側からの平面図である。
In the example of the first and second embodiments described above, two nozzle openings 34 (nozzle openings 34a and 34b, nozzle openings 34c and 34d, and nozzle opening 3) are provided for one pressure generating chamber 21.
4e, 34f, etc.) is exemplified, but the number of nozzle openings 34 for one pressure generating chamber 21 may be three or more. Here, an example in which three nozzle openings 34 are provided for one pressure generating chamber 21 is shown in FIG. FIG. 11 is a plan view from the nozzle communicating hole side of the nozzle plate.
図11に示すように、ノズルプレート35Cには、3つのノズル開口34g、34h、
34iが設けられている。ノズル開口34g、34h、34iは、図示しない圧力発生室
21の並設方向に直線上に並んで設けられている。また、各ノズル開口34g、34h、
34iは、直前の流路であるノズル連通孔39の最も近い壁39a、39bまでの距離d
9、d10、d11が異なる距離となるように配置されている。具体的には、ノズル開口
34gとノズル連通孔39の壁39bとの距離d9と、ノズル開口34hとノズル連通孔
39の壁39aとの距離d10と、ノズル開口34iとノズル連通孔39の壁39bとの
距離d11と、の関係はd9>d10>d11となっている。なお、互いに隣り合うノズ
ル開口34g、34h、34iの間の距離は同じ距離にしておくのが好ましい。
As shown in FIG. 11, the nozzle plate 35C has three nozzle openings 34g, 34h,
34i is provided. The nozzle openings 34g, 34h, 34i are provided in a straight line in the direction in which the pressure generation chambers 21 (not shown) are arranged. Also, each nozzle opening 34g, 34h,
34i is a distance d to the nearest walls 39a and 39b of the nozzle communication hole 39 which is the immediately preceding flow path.
9 , d 10 , and d 11 are arranged at different distances. Specifically, the distance d 9 between the wall 39b of the nozzle opening 34g and the nozzle communicating hole 39, the distance d 10 between the wall 39a of the nozzle openings 34h and the nozzle communicating hole 39, the nozzle openings 34i and the nozzle communicating hole 39 The relationship between the distance d 11 and the wall 39b is d 9 > d 10 > d 11 . In addition, it is preferable that the distance between the nozzle openings 34g, 34h, and 34i adjacent to each other is the same.
このように、ノズル開口34g、34h、34iの直前の流路(ノズル連通孔39)の
最も近い壁までの距離d9、d10、d11を変更することで、ノズル開口34g、34
h、34iの直前の流路抵抗が変更されるため、各ノズル開口34g、34h、34iか
ら吐出されるインク滴の飛翔速度を変更して、インク滴の飛翔曲がりを抑制することがで
きる。
In this way, by changing the nozzle openings 34g, 34h, the distance d 9, d 10, d 11 to the closest wall of the flow path of the immediately preceding 34i (nozzle communicating hole 39), the nozzle openings 34g, 34
Since the flow path resistance immediately before h and 34i is changed, the flying speed of the ink droplets ejected from the nozzle openings 34g, 34h and 34i can be changed to suppress the flying bending of the ink droplets.
さらに、上述した実施形態1では、厚膜型の圧電アクチュエーター40を用いた圧力発
生手段を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、下電極、圧電体層及び上電極を成
膜及びリソグラフィー法により順次積層する薄膜型の圧電アクチュエーターや、圧電材料
と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエータ
ーなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を
配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するもの
や、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノ
ズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することがで
きる。
Furthermore, in the first embodiment described above, the pressure generating means using the thick film type piezoelectric actuator 40 is exemplified, but the present invention is not particularly limited thereto. For example, the lower electrode, the piezoelectric layer, and the upper electrode are formed and lithography is performed. It is possible to use a thin film type piezoelectric actuator that is sequentially laminated by a method, a longitudinal vibration type piezoelectric actuator that alternately laminates piezoelectric materials and electrode forming materials, and expands and contracts in the axial direction. Also, as a pressure generating means, a heating element is arranged in the pressure generating chamber, and droplets are discharged from the nozzle opening by bubbles generated by the heat generated by the heating element, or static electricity is generated between the diaphragm and the electrode. Thus, a so-called electrostatic actuator that discharges liquid droplets from the nozzle openings by deforming the diaphragm by electrostatic force can be used.
また、これら各実施形態のインクジェット式記録ヘッド10は、インクカートリッジ等
と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット
式記録装置に搭載される。図12は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図
である。
Further, the ink jet recording head 10 of each of these embodiments constitutes a part of a recording head unit including an ink flow path communicating with an ink cartridge or the like, and is mounted on the ink jet recording apparatus. FIG. 12 is a schematic view showing an example of the ink jet recording apparatus.
図12に示すインクジェット式記録装置Iにおいて、複数のインクジェット式記録ヘッ
ド10を有するインクジェット式記録ヘッドユニット1A、1B(以下、ヘッドユニット
1A、1Bとも言う)は、インク供給手段を構成するカートリッジ2A及び2Bが着脱可
能に設けられ、このヘッドユニット1Aを搭載したキャリッジ3は、装置本体4に取り付
けられたキャリッジ軸5に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット1
A及び1Bは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出す
るものとしている。
In the ink jet recording apparatus I shown in FIG. 12, ink jet recording head units 1A and 1B (hereinafter also referred to as head units 1A and 1B) each having a plurality of ink jet recording heads 10 include a cartridge 2A and an ink supply unit. 2B is detachably provided, and the carriage 3 on which the head unit 1A is mounted is provided on a carriage shaft 5 attached to the apparatus main body 4 so as to be freely movable in the axial direction. This recording head unit 1
In A and 1B, for example, a black ink composition and a color ink composition are ejected, respectively.
そして、駆動モーター6の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト7を
介してキャリッジ3に伝達されることで、ヘッドユニット1A、1Bを搭載したキャリッ
ジ3はキャリッジ軸5に沿って移動される。一方、装置本体4にはキャリッジ軸5に沿っ
てプラテン8が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記
録媒体である記録シートSがプラテン8に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
Then, the driving force of the driving motor 6 is transmitted to the carriage 3 via a plurality of gears and a timing belt 7 (not shown), so that the carriage 3 on which the head units 1A and 1B are mounted is moved along the carriage shaft 5. . On the other hand, the apparatus body 4 is provided with a platen 8 along the carriage shaft 5, and a recording sheet S that is a recording medium such as paper fed by a paper feed roller (not shown) is wound around the platen 8. It is designed to be transported.
また、上述したインクジェット式記録装置Iでは、インクジェット式記録ヘッド10(
ヘッドユニット1A、1B)がキャリッジ3に搭載されて主走査方向に移動するものを例
示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッド10が固定され
て、紙等の記録シートSを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録
装置にも本発明を適用することができる。
In the ink jet recording apparatus I described above, the ink jet recording head 10 (
The head unit 1A, 1B) is mounted on the carriage 3 and moves in the main scanning direction. However, the present invention is not limited to this. For example, the ink jet recording head 10 is fixed and the recording sheet S such as paper is used. The present invention can also be applied to a so-called line type recording apparatus that performs printing only by moving the image in the sub-scanning direction.
さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、例えば、プリン
タ等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液
晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディ
スプレイ、FED(電界放出ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッ
ド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも適用することができる
。また、液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置Iを挙げて説明したが、上
述した他の液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置にも用いることが可能である。
Furthermore, the present invention is intended for a wide range of liquid jet heads in general, for example, for manufacturing recording heads such as various ink jet recording heads used in image recording apparatuses such as printers, and color filters such as liquid crystal displays. The present invention can also be applied to a coloring material ejecting head, an organic EL display, an electrode material ejecting head used for forming electrodes such as an FED (field emission display), a bioorganic matter ejecting head used for biochip manufacturing, and the like. Further, although the ink jet recording apparatus I has been described as an example of the liquid ejecting apparatus, the liquid ejecting apparatus using the other liquid ejecting heads described above can also be used.
I インクジェット式記録装置(液体噴射装置)、 10 インクジェット式記録ヘッ
ド(液体噴射ヘッド)、 20 アクチュエーターユニット、 21 圧力発生室、 2
2 流路形成基板、 23 振動板、 24 圧力発生室底板、 30、30A 流路ユ
ニット、 31 インク供給口形成基板、 32 マニホールド、 33 マニホールド
形成基板、 34、34a〜34i ノズル開口、 35、35A、35B、35C ノ
ズルプレート、 39 ノズル連通孔、 39a、39b、39c 壁、 40 圧電ア
クチュエーター、 43 下電極膜、 44 圧電体層、 45 上電極膜、 46 端
子部、 60 凹部、 60a、60b 壁
I ink jet recording apparatus (liquid ejecting apparatus), 10 ink jet recording head (liquid ejecting head), 20 actuator unit, 21 pressure generating chamber, 2
2 flow path forming substrate, 23 vibration plate, 24 pressure generating chamber bottom plate, 30, 30A flow path unit, 31 ink supply port forming substrate, 32 manifold, 33 manifold forming substrate, 34, 34a to 34i nozzle opening, 35, 35A, 35B, 35C Nozzle plate, 39 Nozzle communication hole, 39a, 39b, 39c wall, 40 Piezoelectric actuator, 43 Lower electrode film, 44 Piezoelectric layer, 45 Upper electrode film, 46 Terminal part, 60 Recessed part, 60a, 60b Wall
Claims (6)
該ノズル開口に連通する圧力発生室と、
該圧力発生室に圧力変化を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる圧力発生手段と、を具備し、
1つの前記圧力発生室に対して設けられた複数の前記ノズル開口は、前記ノズルプレートの前記圧力発生室側に設けられた凹部の底面に設けられ、各ノズル開口から前記凹部の最も近い壁までの距離が異なる位置で配置されており、
前記壁が、前記凹部の側面であることを特徴とする液体噴射ヘッド。 A nozzle plate in which nozzle openings for ejecting liquid are formed;
A pressure generating chamber communicating with the nozzle opening;
Pressure generating means for causing a pressure change in the pressure generating chamber and discharging droplets from the nozzle opening,
A plurality of the nozzle apertures which is provided for one of the pressure generating chamber is provided on the bottom surface of the recess provided in the pressure generating chamber side of the nozzle plate, the nearest wall of the recess from the nozzle openings Are arranged at different positions,
Said wall liquid ejecting head, characterized in that a side of the front Ki凹 portion.
該ノズル開口に連通する圧力発生室と、
該圧力発生室に圧力変化を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出させる圧力発生手段と、を具備し、
1つの前記圧力発生室に対して設けられた複数の前記ノズル開口は、前記ノズルプレートの前記圧力発生室側に設けられた凹部の底面に設けられ、各ノズル開口の前記凹部での流路抵抗が互いに異なる位置で配置されており、
前記流路抵抗が、前記凹部の側面に対する流路抵抗であることを特徴とする液体噴射ヘッド。 A nozzle plate in which nozzle openings for ejecting liquid are formed;
A pressure generating chamber communicating with the nozzle opening;
Pressure generating means for causing a pressure change in the pressure generating chamber and discharging droplets from the nozzle opening,
A plurality of the nozzle apertures which is provided for one of the pressure generating chamber is provided on the bottom surface of the recess provided in the pressure generating chamber side of the nozzle plate, the flow path in said recess of the nozzle openings resistance are arranged in position that different from each other,
A liquid ejecting head wherein the flow path resistance is the channel resistance against the side surface of the front Ki凹 portion.
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