JPH09314832A - Ink jet head - Google Patents

Ink jet head

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JPH09314832A
JPH09314832A JP13298596A JP13298596A JPH09314832A JP H09314832 A JPH09314832 A JP H09314832A JP 13298596 A JP13298596 A JP 13298596A JP 13298596 A JP13298596 A JP 13298596A JP H09314832 A JPH09314832 A JP H09314832A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
liquid chamber
component
communication passage
bubble
Prior art date
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Pending
Application number
JP13298596A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuzo Matsumoto
修三 松本
Tomoaki Nakano
智昭 中野
Yoshihisa Ota
善久 太田
Taeko Murai
妙子 村井
Hideyuki Makita
秀行 牧田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09314832A publication Critical patent/JPH09314832A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14419Manifold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14467Multiple feed channels per ink chamber

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid ink oozing and inclusion of a bubble without marring the ink filling ability by forming a communication path, one end of which communicates with a common fluid chamber and the other end of which communicates with the atmosphere aperture for bubble discharging into a communication shape which becomes acoustically a comliance component or an inertance component. SOLUTION: The compliance component is proportional to the volume of the fluid in a flow path and indirectly proportional to the bulk modulus of elasticity of the fluid when the flow path is not changed. Alternatively the inertance component is proportional to the flow path length and indirectly proportional to the sectional area. A common fluid chamber 19 connecting the communicating path 42 is formed along a pressurizing fluid chamber 18 group, are here, formed longer than the pressurizing fluid chamber 18 group and 8 communicates with the communication path 42, while continuously narrowing an end part 19a thereof. Thereby, when a bubble is included in the communication path 42, even if the bubble moves to the common fluid chamber 19, the bubble stays at the end part 19a and is prevented from moving to and approaching the pressurizing fluid chamber 18 and an ink discharge extraneous and undischargeness can further reliably be prevented.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットヘッ
ドに関し、特に気泡排出用の大気開口を有するインクジ
ェットヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inkjet head, and more particularly to an inkjet head having an atmospheric opening for discharging bubbles.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット記録装置は、記録時の振
動、騒音が殆どなく、カラー化が容易なことから、コン
ピュータ等のデジタル処理装置のデータを出力するプリ
ンタの他、ファクシミリやコピー等にも用いられるよう
になっている。このようなインクジェット記録装置は、
インク滴を吐出するためのノズルと、ノズルに対応して
設けた電気機械変換素子や電気熱変換体などのアクチュ
エータ素子と、このアクチュエータ素子でインクが加圧
されるインク流路(以下、「加圧液室」と称する。)を
備えたインクジェットヘッドを記録ヘッドに用いて、記
録信号に応じてノズルからインク滴を記録媒体(インク
滴が付着するもの)に吐出することによって、高速、高
解像度、高品質の記録を行なうものである。
2. Description of the Related Art An ink jet recording apparatus has little vibration and noise at the time of recording and is easy to colorize. Therefore, it is used not only for a printer for outputting data of a digital processing device such as a computer but also for facsimile and copying. It is supposed to be. Such an ink jet recording apparatus is
A nozzle for ejecting ink droplets, an actuator element such as an electromechanical conversion element or an electrothermal conversion element provided corresponding to the nozzle, and an ink flow path (hereinafter referred to as “additional member”) in which ink is pressurized by this actuator element. An ink jet head provided with a "pressure chamber") is used as a recording head, and ink droplets are ejected from a nozzle to a recording medium (the one to which the ink droplets adhere) according to a recording signal, thereby achieving high speed and high resolution. , For high quality recording.

【0003】ところで、インクジェット記録装置に対す
る高速記録、高画質化の要求に伴ってインクジェットヘ
ッドのノズル数の増加、ノズルの集積度の高密度化やノ
ズル径の微細化が必要になっているが、オンディマンド
型インクジェットヘッドは、加圧液室内をアクチュエー
タ素子で加圧してその容積を変化させることによって加
圧液室内のインクをノズルから噴射させるため、加圧時
に加圧液室内に気泡が存在すると致命的な欠陥を生じ
る。すなわち、気泡は体積弾性率が小さいために、液室
の容積変化によって生じた圧力波がすべて気泡の体積変
化に消費されて、インクを噴射させるための圧力波がイ
ンクに伝播されなくなり、インクが噴射されなくなる。
By the way, with the demand for high-speed recording and high image quality for an ink jet recording apparatus, it is necessary to increase the number of nozzles of an ink jet head, increase the density of nozzles, and miniaturize the nozzle diameter. The on-demand type inkjet head ejects the ink in the pressurized liquid chamber from the nozzles by pressurizing the pressurized liquid chamber with an actuator element and changing the volume thereof. Therefore, it is fatal if air bubbles are present in the pressurized liquid chamber during pressurization. Cause a general defect. That is, since the bubbles have a small bulk modulus, the pressure waves generated by the volume change of the liquid chamber are all consumed by the volume changes of the bubbles, and the pressure waves for ejecting the ink are not propagated to the ink, and the ink It will not be jetted.

【0004】そこで、加圧液室内の気泡を排出する必要
があるが、通常、製品が完成してはじめてインクを充填
するときと、印字機能を維持するために何らかの不都合
で加圧液室内に気泡が混入したときに気泡排出を行う必
要があることから、例えば特開平4−216939号公
報に記載されているように、各加圧液室にインク供給路
を介して連通してインクを供給する共通液室の端部に気
泡排出用の大気開口を設けて、気泡を排出できるように
している。
Therefore, it is necessary to discharge the air bubbles in the pressurized liquid chamber, but normally, when the product is completed, the ink is filled and the air bubbles are not discharged in the pressurized liquid chamber for some reason to maintain the printing function. Since it is necessary to discharge the air bubbles when the ink is mixed, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-216939, ink is supplied to each pressurized liquid chamber via the ink supply passage. An air opening for discharging bubbles is provided at the end of the common liquid chamber so that the bubbles can be discharged.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特に複
数のノズルを有するマルチノズルインクジェットヘッド
において、多数のチャンネル(チャンネルとは、アクチ
ュエータ素子、加圧液室及びノズルから構成される部分
の意味)を同時に駆動する場合には、加圧液室からの圧
力波の漏れが共通液室内に伝播して、共通液室内での激
しい圧力変動が発生する。また、インクジェットヘッド
をキャリッジに搭載して、キャリッジの移動走査で記録
を行うシリアル型記録装置のような場合には、キャリッ
ジの移動走査に伴う加速度の変動によってインク圧力変
動が発生し、同様に共通液室内での圧力変動が発生す
る。
However, particularly in a multi-nozzle ink jet head having a plurality of nozzles, a large number of channels (channel means a portion constituted by an actuator element, a pressurized liquid chamber and a nozzle) are simultaneously formed. When driven, the pressure wave leaks from the pressurizing liquid chamber propagates into the common liquid chamber, resulting in severe pressure fluctuations in the common liquid chamber. Further, in the case of a serial type recording apparatus in which an inkjet head is mounted on a carriage and recording is performed by moving and scanning the carriage, ink pressure fluctuations occur due to fluctuations in acceleration due to moving and scanning of the carriage, and the same is common. Pressure fluctuations occur in the liquid chamber.

【0006】そして、通常は、共通液室から加圧液室に
インクを供給するためのインク供給路の流体抵抗よりも
共通液室から大気開口までを連通する連通路の流体抵抗
の流体抵抗を小さくしているので、共通液室内での激し
い圧力変動が発生した場合に、気泡排出用の大気開口か
らインクが滲み出してノズル表面等に付着して、インク
吐出方向の乱れやインク滴の飛翔速度変動等の原因とな
り、記録品質が低下する。それと共に、大気開口からの
気泡混入を生じて、この気泡が共通液室内に残留した
り、加圧液室内に移動して前述したようにインク滴吐出
に悪影響を及ぼすことがある。
[0006] Usually, the fluid resistance of the communication passage communicating from the common liquid chamber to the atmospheric opening is more than the fluid resistance of the ink supply passage for supplying ink from the common liquid chamber to the pressurized liquid chamber. Because of its small size, when a large pressure fluctuation occurs in the common liquid chamber, ink oozes out from the atmospheric air outlet for bubble discharge and adheres to the nozzle surface, causing disturbance in the ink ejection direction and flying of ink droplets. This causes speed fluctuations and the like, which deteriorates the recording quality. At the same time, air bubbles may be mixed from the air opening, and the air bubbles may remain in the common liquid chamber or may move into the pressurized liquid chamber to adversely affect the ink droplet ejection as described above.

【0007】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、安定した高品質記録を可能にすることを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to enable stable high-quality recording.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項1のインクジェットヘッドは、複数のノズル
と、各ノズルが連通する複数の加圧液室と、各加圧液室
にインクを供給する1又は複数の共通液室と、一端が前
記共通液室に連通し、他端が気泡排出用の大気開口に連
通する連通路とを有するインクジェットヘッドにおい
て、前記連通路は音響的にコンプライアンス成分又はイ
ナータンス成分となる流路形状をなす構成とした。
In order to solve the above-mentioned problems, an ink-jet head according to a first aspect of the invention has a plurality of nozzles, a plurality of pressurized liquid chambers communicating with each nozzle, and an ink in each pressurized liquid chamber. In an ink jet head having one or a plurality of common liquid chambers for supplying air, one end communicating with the common liquid chamber, and the other end communicating with an atmosphere opening for discharging bubbles, the communication passages are acoustically connected. The configuration is such that the flow path shape becomes the compliance component or the inertance component.

【0009】請求項2のインクジェットヘッドは、上記
請求項1のインクジェットヘッドにおいて、前記連通路
は前記共通液室との連通部から大気開口部に至る直線距
離の2倍以上の長さを有する構成とした。
According to a second aspect of the present invention, in the ink jet head according to the first aspect, the communication passage has a length that is at least twice a linear distance from a communication portion with the common liquid chamber to an atmosphere opening portion. And

【0010】請求項3のインクジェットヘッドは、上記
請求項1又は2のインクジェットヘッドにおいて、前記
連通路は迷路状に形成した構成とした。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an ink jet head according to the first or second aspect, wherein the communication passage is formed in a labyrinth.

【0011】請求項4のインクジェットヘッドは、上記
請求項1乃至3のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、前記連通路の途中に液室を形成した構成とした。
According to a fourth aspect of the invention, there is provided an ink jet head according to any one of the first to third aspects, wherein a liquid chamber is formed in the middle of the communication passage.

【0012】請求項5のインクジェットヘッドは、上記
請求項1乃至4のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、前記連通路の少なくとも一部の壁面は弾性を有す
る弾性部材で形成した構成とした。
According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet head according to any one of the first to fourth aspects, at least a part of the wall surface of the communication passage is formed of an elastic member having elasticity.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図1は本発明を適用するイン
クジェットヘッドの一例を示す外観斜視図、図2は同イ
ンクジェットヘッドの分解斜視図、図3は図1のA−A
線に沿う要部拡大断面図、図4は図1のB−B線に沿う
要部拡大断面図である。なお、図2では液室構造を簡略
化して示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 is an external perspective view showing an example of an inkjet head to which the present invention is applied, FIG. 2 is an exploded perspective view of the inkjet head, and FIG. 3 is an AA line in FIG.
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part along a line BB in FIG. 1. In addition, in FIG. 2, the liquid chamber structure is simplified and shown.

【0014】このインクジェットヘッドは、アクチュエ
ータユニット1と、このアクチュエータユニット1上に
接合した液室ユニット2とからなる。アクチュエータユ
ニット1は、絶縁性の基板3上に2つの積層型圧電素子
4,4と、これら2列の圧電素子4,4の周囲を取り囲
む絶縁性材料からなるフレーム5を接着剤6によって接
合している。圧電素子4は、インクを液滴化して飛翔さ
せるための駆動パルスが与えられる複数のアクチュエー
タ素子となる駆動部7,7…と、これらの駆動部7,7
間に位置して、駆動パルスが与えられない支柱部となる
複数の非駆動部8,8…とを交互に配置してなる。
The ink jet head comprises an actuator unit 1 and a liquid chamber unit 2 joined to the actuator unit 1. The actuator unit 1 joins two laminated piezoelectric elements 4 and 4 on an insulating substrate 3 and a frame 5 made of an insulating material surrounding the two rows of piezoelectric elements 4 and 4 with an adhesive 6. ing. The piezoelectric element 4 includes a plurality of actuators 7 to which drive pulses for applying ink to droplets and flying ink droplets are provided.
A plurality of non-driving portions 8, 8... Serving as support portions to which a driving pulse is not applied are alternately arranged.

【0015】液室ユニット2は、ダイアフラム部11を
有する振動板12上に感光性樹脂フィルム(ドライフィ
ルムレジスト)で形成した流路形成部となる第1感光性
樹脂層13、第2感光性樹脂層14、第3感光性樹脂層
15及びノズル孔16を有するノズル形成部材であるノ
ズルプレート17を順次積層して各駆動部7,7…に対
応するインク流路である複数の加圧液室18,18…、
各加圧液室18,18…にインクを供給する複数の共通
液室(共通インク流路)19,19、共通液室19と加
圧液室18を連通する流体抵抗部を兼ねたインク供給路
20,20、後述するノズルプレート17に設けた大気
開口に一端が連通し、共通液室20に他端が連通する連
通路等をそれぞれ形成している。この液室ユニット2は
アクチュエータユニット1に接合剤21で強固に接合し
ている。
The liquid chamber unit 2 has a diaphragm 12 having a diaphragm portion 11, and a first photosensitive resin layer 13 serving as a flow path forming portion formed of a photosensitive resin film (dry film resist) and a second photosensitive resin. A layer 14, a third photosensitive resin layer 15, and a nozzle plate 17 which is a nozzle forming member having a nozzle hole 16 are sequentially stacked to form a plurality of pressurized liquid chambers which are ink flow paths corresponding to the respective driving units 7, 7. 18, 18 ...
A plurality of common liquid chambers (common ink flow paths) 19, 19 for supplying ink to the respective pressurized liquid chambers 18, 18 ..., Ink supply also serving as a fluid resistance portion for connecting the common liquid chamber 19 and the pressurized liquid chamber 18 The passages 20 and 20, one end of which communicates with an atmosphere opening provided in a nozzle plate 17 described later, and the other end of which communicates with the common liquid chamber 20 are formed. The liquid chamber unit 2 is firmly bonded to the actuator unit 1 with a bonding agent 21.

【0016】ここで、アクチュエータユニット1の基板
3は、厚さ0.5〜5mm程度で、しかも圧電素子に似た
材質のものからなり、圧電素子と共に例えばダイヤモン
ド砥石による切削が可能なものであることが好ましく、
この実施例ではセラミックス基板を用いている。また、
基板3の圧電素子4,4間には駆動部7の配列方向に沿
って溝25を形成している。
Here, the substrate 3 of the actuator unit 1 has a thickness of about 0.5 to 5 mm and is made of a material similar to a piezoelectric element, and can be cut together with the piezoelectric element by, for example, a diamond grindstone. Preferably,
In this embodiment, a ceramic substrate is used. Also,
A groove 25 is formed between the piezoelectric elements 4 and 4 of the substrate 3 along the direction in which the drive units 7 are arranged.

【0017】圧電素子4は、図3及び図4に示すように
積層型圧電素子からなり、厚さ20〜50μm/1層の
PZT(=Pb(Zr・Ti)O3)27と、厚さ数μm/
1層の銀・パラジューム(AgPd)からなる内部電極2
8とを交互に積層したものである。圧電素子を、厚さ2
0〜50μm/1層の積層型とすることによって駆動電
圧の低電圧化を図れ、例えば20〜50Vのパルス電圧
で圧電素子の電界強度1000V/mmを得ることができ
る。なお、圧電素子として用いる材料は上記に限られる
ものでなく、一般に圧電素子材料として用いられるBa
TiO3、PbTiO3、(NaK)NbO3等の強誘電体など
を用いることもできる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the piezoelectric element 4 comprises a laminated piezoelectric element, and has a thickness of 20 to 50 μm / 1 layer of PZT (= Pb (Zr.Ti) O 3 ) 27 and a thickness of Several μm /
Internal electrode 2 consisting of one layer of silver / paradium (AgPd)
8 are alternately laminated. Piezoelectric element with thickness 2
The drive voltage can be reduced by using a stacked type of 0 to 50 μm / 1 layer, and for example, an electric field strength of 1000 V / mm of the piezoelectric element can be obtained with a pulse voltage of 20 to 50 V. The material used as the piezoelectric element is not limited to the above, but is generally used as the piezoelectric element material.
It is also possible to use a ferroelectric substance such as TiO 3 , PbTiO 3 , or (NaK) NbO 3 .

【0018】この圧電素子4の各内部電極28は1層お
きにAgPdからなる左右の外部電極30,31に接続し
ている。一方、基板3上には、積層型圧電素子4,4間
に位置して駆動部7に対して駆動波形を印加するための
共通電極パターン32を形成すると共に、駆動部7に対
して選択信号を与えるための個別電極パターン33を設
けている。
Each inner electrode 28 of the piezoelectric element 4 is connected to the left and right outer electrodes 30 and 31 made of AgPd every other layer. On the other hand, a common electrode pattern 32 for applying a driving waveform to the driving unit 7 is formed on the substrate 3 between the laminated piezoelectric elements 4 and 4, and a selection signal is supplied to the driving unit 7. Are provided.

【0019】そして、各駆動部7の外部電極30を銀ペ
ースト等の導電性接着剤34を介して共通電極パターン
32に接続し、外部電極31を同じく導電性接着剤34
を介して個別電極パターン33に接続している。なお、
共通電極パターン32は基板3の中央部に形成した前記
溝部25表面に形成することで各駆動部7と導通を取る
ようにしている。そして、共通電極パターン32及び個
別電極パターン33にはそれぞれFPCケーブル35を
接続する。
Then, the external electrodes 30 of each drive unit 7 are connected to the common electrode pattern 32 via a conductive adhesive 34 such as silver paste, and the external electrodes 31 are also connected to the conductive adhesive 34.
Is connected to the individual electrode pattern 33 via the. In addition,
The common electrode pattern 32 is formed on the surface of the groove 25 formed in the center of the substrate 3 so as to conduct with the respective driving units 7. Then, an FPC cable 35 is connected to each of the common electrode pattern 32 and the individual electrode pattern 33.

【0020】一方、液室ユニット2の振動板12は、N
i(ニッケル)の金属プレートからなり、エレクトロフ
ォーミング(電鋳)工法によって製造している。この振
動板12は、図3に示すように第3感光性樹脂層15側
を平坦面とし、チャンネル方向と直交する方向では駆動
部7側にそれぞれ厚みの異なるダイアフラム領域12
a、島状凸部12b、逃げ領域12c及び接合領域12
dを形成して、駆動部7,7…に対応してダイアフラム
部11、11…を形成したものである。
On the other hand, the vibration plate 12 of the liquid chamber unit 2 has N
It is made of a metal plate of i (nickel) and is manufactured by the electroforming method. As shown in FIG. 3, the diaphragm 12 has a flat surface on the third photosensitive resin layer 15 side, and a diaphragm region 12 having a different thickness on the drive unit 7 side in the direction orthogonal to the channel direction.
a, island-shaped protrusion 12b, escape region 12c, and joining region 12
.. is formed, and diaphragm portions 11, 11 ... Are formed corresponding to the drive portions 7, 7.

【0021】この振動板12のダイアフラム領域12a
は、最も厚みの薄い領域(薄肉部)であって、厚さを3
〜10μm程度にしたダイアフラム部11のダイアフラ
ム領域(駆動部7の変位に応じて変形する弾性部分)で
ある。また、島状凸部12bは、最も厚みの厚い領域
(厚肉剛性部)であり、駆動部7との接合領域であっ
て、例えば20μm程度以上の厚さに形成している。逃
げ領域12cは、中間の厚さの領域であって、駆動部7
との接触を避けるための領域である。接合領域12d
は、非駆動部8及びフレーム5との接合領域であって、
島状凸部12bと同様、最も厚みの厚い領域であって、
例えば20μm程度以上の厚さに形成している。
The diaphragm area 12a of the diaphragm 12
Is the thinnest region (thin-walled part) and has a thickness of 3
It is a diaphragm region (elastic portion that is deformed according to the displacement of the driving unit 7) of the diaphragm unit 11 having a size of about 10 μm. The island-shaped convex portion 12b is the thickest region (thick-walled rigid portion), is the region where the drive unit 7 is joined, and is formed to a thickness of, for example, about 20 μm or more. The escape region 12c is a region having an intermediate thickness, and the drive unit 7
This is an area for avoiding contact with. Junction area 12d
Is a joint region between the non-driving portion 8 and the frame 5,
Like the island-shaped protrusion 12b, the region is the thickest,
For example, the thickness is about 20 μm or more.

【0022】この振動板12を形成する材料は、駆動部
7による加圧力を加圧液室18に伝搬できる弾性部分を
形成でき、インクに対する耐液性がよく、低透湿性のも
のであればよい。ただし、この振動板12としては、非
駆動部8と高い剛性で接合する上で、ヤング率を100
Kg/mm2以上とした非弾性材料を用いることが好まし
い。ここでは、上述したようにエレクトロンフォーミン
グ工法(電鋳)によって製造したNi(ニッケル)の金
属プレートを用いているが、この他SUS等の金属膜、
非常に薄い低透湿性の樹脂膜、例えばポリフェニレンサ
ルファイド、ポリイミド、ポリエーテルサルフォン、ポ
リクロロトリフルオロエチレン、アラミド等の樹脂膜を
用いることもできる。
The material forming the vibration plate 12 can form an elastic portion capable of transmitting the pressing force of the driving unit 7 to the pressurized liquid chamber 18, has good liquid resistance to ink, and has low moisture permeability. Good. However, the diaphragm 12 has a Young's modulus of 100 in order to join the non-drive unit 8 with high rigidity.
It is preferable to use an inelastic material of Kg / mm 2 or more. Here, a Ni (nickel) metal plate manufactured by the electron forming method (electroforming) as described above is used.
A very thin resin film having low moisture permeability, for example, a resin film of polyphenylene sulfide, polyimide, polyether sulfone, polychlorotrifluoroethylene, aramid, or the like can also be used.

【0023】また、ノズルプレート17にはインク滴を
飛翔させるための微細孔である多数のノズル16を形成
しており、このノズル16の径はインク滴出口側の直径
で35μm以下に形成している。このノズルプレート1
7はエレクトロンフォーミング工法(電鋳)によって製
造したNi(ニッケル)の金属プレートを用いている
が、Si、その他の金属材料を用いることもできる。
A large number of nozzles 16 are formed in the nozzle plate 17 as fine holes for ejecting ink droplets. The diameter of the nozzles 16 is 35 μm or less on the ink droplet outlet side. I have. This nozzle plate 1
Reference numeral 7 uses a Ni (nickel) metal plate manufactured by an electron forming method (electroforming), but Si or another metal material can also be used.

【0024】なお、実際には、1列32〜64個以上の
ノズル16を2列配列した64〜128個以上の構成で
1つのインクジェットヘッドを製作するが、この多数の
ノズル16を有するノズルプレート17の品質は、イン
クの滴形状、飛翔特性を決定し、画像品質に大きな影響
を与えるものであり、より高品位の画像品質を得る上で
表面の均一化処理が不可欠であるので、インク吐出側面
に撥水層17aを成膜している。
Actually, one ink jet head is manufactured with a structure of 64 to 128 or more in which two rows of nozzles 16 to 32 to 64 are arranged in two lines. A nozzle plate having a large number of nozzles 16 is manufactured. The quality of 17 determines the droplet shape and the flight characteristics of the ink, and has a great influence on the image quality. Since the surface homogenization treatment is indispensable for obtaining higher quality image quality, the ink ejection is performed. The water-repellent layer 17a is formed on the side surface.

【0025】さらに、基板3、フレーム5及び振動板1
2には、外部から供給されるインクを共通液室20に供
給するためのインク供給孔37,38,39をそれぞれ
形成し、基板3のインク供給孔37に接続したインク供
給パイプ40を介してインクが供給される。
Further, the substrate 3, the frame 5, and the diaphragm 1
2, ink supply holes 37, 38, and 39 for supplying ink supplied from the outside to the common liquid chamber 20 are respectively formed, and the ink supply pipes 40 connected to the ink supply holes 37 of the substrate 3 are provided. Ink is supplied.

【0026】このようなインクジェットにおいては、共
通電極パターン32を介して駆動部7に駆動波形を印加
し、個別電極パターン33を介して記録画像に応じた選
択信号を駆動部7に印加することによって、選択された
駆動部7に積層方向の変位が生起して対応する加圧液室
18が振動板12のダイヤフラム11を介して加圧さ
れ、この加圧液室18の圧力上昇によってインクが加圧
されてノズル16からインク滴となって吐出される。
In such an ink jet, a drive waveform is applied to the drive unit 7 via the common electrode pattern 32, and a selection signal corresponding to a recorded image is applied to the drive unit 7 via the individual electrode pattern 33. The displacement of the selected drive unit 7 in the stacking direction occurs, the corresponding pressurized liquid chamber 18 is pressurized via the diaphragm 11 of the vibration plate 12, and ink is applied by the pressure increase of the pressurized liquid chamber 18. It is pressurized and ejected as an ink droplet from the nozzle 16.

【0027】そして、インク滴の吐出に伴って加圧液室
18内のインク圧力が低下し、このときのインク流れの
慣性によって加圧液室18内には若干の負圧が発生す
る。この状態の下において、駆動部7への駆動波形の印
加をオフ状態にすることによって、振動板12のダイア
フラム部11が元の位置に戻って加圧液室18が元の形
状になるため、さらに負圧が発生し、図示しないインク
タンクに通じるインク供給パイプ40から入ったインク
は、共通液室19を通ってインク供給路20から加圧液
室18内に充填される。
The ink pressure in the pressurized liquid chamber 18 decreases as the ink droplets are discharged, and a slight negative pressure is generated in the pressurized liquid chamber 18 due to the inertia of the ink flow at this time. In this state, by turning off the application of the drive waveform to the drive unit 7, the diaphragm portion 11 of the diaphragm 12 returns to its original position and the pressurized liquid chamber 18 returns to its original shape. Further, negative pressure is generated, and the ink that has entered from the ink supply pipe 40 that communicates with an ink tank (not shown) is filled into the pressurized liquid chamber 18 from the ink supply passage 20 through the common liquid chamber 19.

【0028】一方、インク滴吐出後のインクメニスカス
はノズル16の内側に引き込まれた後、表面張力によっ
てノズル16の吐出面側に戻され(リフィル)、ノズル
16の吐出面(ノズルエッジ部)より若干内側の位置で
安定するので、このメニスカスが安定した状態で次の駆
動波形によるインク滴吐出を行う。
On the other hand, the ink meniscus after the ink droplet ejection is drawn inside the nozzle 16 and then returned (refill) to the ejection surface side of the nozzle 16 by the surface tension, and from the ejection surface (nozzle edge portion) of the nozzle 16. Since it stabilizes at a slightly inner position, ink droplets are ejected according to the next drive waveform while the meniscus is stable.

【0029】ここで、共通液室19内での激しい圧力変
動は、インク滴吐出の駆動周波数とキャリッジ駆動系の
機械的な固有振動数及び共通液室19の構造構成に起因
する共通液室20内のインクの流体的な固有振動数が振
動の周波数成分を決定する主たる要因になる。問題とな
る振動の周波数成分は、共通液室20内の固有振動数が
1〜50kHz程度であり、駆動周波数が最大時で5〜
20kHzとなるため、数〜数十kHz程度の比較的高
周波数成分である。
Here, the drastic pressure fluctuation in the common liquid chamber 19 is caused by the driving frequency of ink droplet ejection, the mechanical natural frequency of the carriage driving system, and the structure of the common liquid chamber 19. The fluid natural frequency of the ink in the ink becomes the main factor that determines the frequency component of the vibration. The frequency component of the problematic vibration is that the natural frequency in the common liquid chamber 20 is about 1 to 50 kHz, and the driving frequency is 5 to 5 at the maximum.
Since it is 20 kHz, it is a relatively high frequency component of several to several tens of kHz.

【0030】そこで、本発明の具体的な実施例について
図5以降をも参照して説明する。図5は、本発明の第1
実施例を示す模式的な説明図であり、複数の加圧液室1
8はブロック化して示している。この第1実施例におい
ては、各共通液室19のインク供給孔39とは反対側の
端部19aに一端が連通し、他端が大気開口41に連通
する連通路42を設けて、この連通路42は音響的にコ
ンプライアンス成分又はイナータンス成分となる屈曲し
た流路形状に形成している。
Therefore, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5 and subsequent figures. FIG. 5 shows the first of the present invention.
It is a schematic explanatory view showing an example, and a plurality of pressurized liquid chambers 1
8 is shown as a block. In the first embodiment, a communication passage 42 having one end communicating with the end 19a of the common liquid chamber 19 opposite to the ink supply hole 39 and the other end communicating with the atmosphere opening 41 is provided. The passage 42 is formed in a curved flow path shape that acoustically becomes a compliance component or an inertance component.

【0031】このように、共通液室19と大気開口41
とを連通する連通路42を音響的にコンプライアンス成
分又はイナータンス成分となる流路形状とすることで共
通液室19内の圧力変動によって大気開口41からのイ
ンクの滲み出し等を防止することができる。そこで、連
通路等の流路要素のコンプライアンス、イナータンス、
流体抵抗成分について説明する。
In this way, the common liquid chamber 19 and the atmospheric opening 41 are formed.
By forming the communication path 42 that communicates with the acoustically shaped flow path that becomes the compliance component or the inertance component, it is possible to prevent the ink from seeping out from the atmosphere opening 41 due to the pressure fluctuation in the common liquid chamber 19. . Therefore, compliance, inertance of flow path elements such as communication passages,
The fluid resistance component will be described.

【0032】コンプラインアンスとは、加えた圧力を妨
げるように働く音響素子である。圧縮したときの圧力p
〔N/m2〕は、式(1)で表わされる。
The compliance is an acoustic element that acts to hinder the applied pressure. Pressure p when compressed
[N / m 2 ] is represented by the formula (1).

【数1】 [Equation 1]

【0033】体積VをVからV’まで変化させたときの
圧縮率sは、式(2)で表わされる。
The compression ratio s when the volume V is changed from V to V'is expressed by the equation (2).

【数2】 [Equation 2]

【0034】体積(V−V’)の変化〔m3〕は、体積
変位に等しいので、体積変位X〔m3〕は、式3で表わ
される。
Since the change [m 3 ] of the volume (V−V ′) is equal to the volume displacement, the volume displacement X [m 3 ] is expressed by the equation 3.

【数3】 (Equation 3)

【0035】したがって、これらの式(1)、(2)、
(3)から、圧縮したときの圧力p〔N/m2〕は、式
(4)で表わされる。
Therefore, these equations (1), (2),
From (3), the pressure p [N / m 2 ] when compressed is represented by the equation (4).

【数4】 (Equation 4)

【0036】次に、コンプライアンスCAは、式(5)
で定義される。
Next, the compliance CA is expressed by the equation (5).
Is defined by

【数5】 (Equation 5)

【0037】この式(5)は、コンプライアンスにおけ
る体積変位は、圧力とコンプライアンスに比例すること
を表わしている。
This equation (5) indicates that the volume displacement in compliance is proportional to pressure and compliance.

【0038】上記の式(4)、(5)から体積のコンプ
ライアンスCAは、式(6)で表わされる。
From the above equations (4) and (5), the volume compliance CA is represented by the equation (6).

【数6】 (Equation 6)

【0039】ここで、体積弾性率K=ρc2〔N/m2
と定義すると、式(6)は式(7)で表わせる。
Here, the bulk modulus K = ρc 2 [N / m 2 ]
Then, the equation (6) can be expressed by the equation (7).

【数7】 (Equation 7)

【0040】イナータンスは体積流の変化を妨げるよう
に働く音響素子である。インタナースM〔kg/m4
は、式(8)で定義される。
Inertance is an acoustic element that acts to prevent changes in volumetric flow. Internace M [kg / m 4 ]
Is defined by equation (8).

【数8】 (Equation 8)

【0041】この式(8)は、イナータンスに加わる駆
動圧力はイナータンスと体積流の変化とに比例すること
を表わしている。
This equation (8) indicates that the driving pressure applied to the inertance is proportional to the change of the inertance and the volume flow.

【0042】イナータンスMは、式(9)で表わされ
る。
The inertance M is expressed by the equation (9).

【数9】 [Equation 9]

【0043】円管のイナータンスMは、式(10)で表
わされる。
The inertance M of the circular tube is expressed by the equation (10).

【数10】 (Equation 10)

【0044】次に、流体抵抗のあるところを流体を通ら
せると音響エネルギーが熱に変わる。抵抗は粘性によ
る。流体抵抗を通して圧力pにより流体を流すときには
音響エネルギーの損失がおきる。流体抵抗rA〔N・S
/m5〕は、式(11)で定義される。
Next, when a fluid is passed through a place having a fluid resistance, acoustic energy is converted into heat. Resistance depends on viscosity. There is a loss of acoustic energy when flowing a fluid with pressure p through the fluid resistance. Fluid resistance rA [NS
/ M 5 ] is defined by the equation (11).

【数11】 [Equation 11]

【0045】式(11)は、流体抵抗に加わる駆動圧力
は、流体抵抗と体積流に比例することを表わしている。
Equation (11) indicates that the driving pressure applied to the fluid resistance is proportional to the fluid resistance and the volume flow.

【0046】流体が直径d(m)、長さL(m)の円管
の場合は、流体抵抗rA〔N・S/m5〕は、式(12)
で表わされる。
When the fluid is a circular tube having a diameter of d (m) and a length of L (m), the fluid resistance rA [N.S / m 5 ] is given by the equation (12).
Is represented by

【数12】 (Equation 12)

【0047】このとき、本発明によれば、連通路42は
大気開口41までの間に十分なコンプライアンス成分
(以下「C成分」ともいう。)、またはイナータンス成
分(以下「L成分」ともいう。)を有する流路形状に形
成するので、これらが音響的に高周波フィルタを形成す
るため、比較的高周波成分での振動を伝達することを抑
えることができる。なお、C成分値とL成分値の積が高
周波フィルタの能力を決定することになる。したがっ
て、共通液室19内での激しい圧力変動が発生した場合
でも、大気開口41からのインクの滲み出しを防止し
て、気泡が混入することを防止できる。
At this time, according to the present invention, the communication passage 42 is also referred to as a sufficient compliance component (hereinafter also referred to as “C component”) or an inertance component (hereinafter referred to as “L component”) up to the atmosphere opening 41. Since they are formed in a flow path shape having a), they acoustically form a high frequency filter, so that it is possible to suppress transmission of vibrations at relatively high frequency components. The product of the C component value and the L component value determines the capability of the high frequency filter. Therefore, even if a drastic pressure change occurs in the common liquid chamber 19, it is possible to prevent the ink from seeping out from the atmospheric opening 41 and prevent the bubbles from being mixed.

【0048】ここで、C成分は、その流路自体が変形が
ない場合は、流路内の液の体積に比例し、液の体積弾性
率に反比例する(前記式(7)参照)。また、L成分
は、流路長に比例し、断面積に反比例する(前記式(1
0)参照)。
Here, the C component is proportional to the volume of the liquid in the flow passage and inversely proportional to the bulk modulus of the liquid when the flow passage itself is not deformed (see the above equation (7)). Further, the L component is proportional to the flow path length and inversely proportional to the cross-sectional area (the above equation (1
0)).

【0049】したがって、連通路42にC成分を付与す
るためには、連通路42の長さを長くするか、径を大き
くして、連通路42内のインク容積を大きくする。な
お、連通路42の途中にインク容積が大きくなる液室、
即ち、連通路42よりもインクの流れ方向の断面積を大
きく形成した室を形成して設置することでも、C成分を
付与することができる。さらに、連通路42中に流路自
体が変形可能となるように、剛性の低い弾性を有する弾
性部材からなる壁を形成することでもC成分を付与し、
C成分を増加できる。例えば、このインクジェットヘッ
ドの加圧液室18の容積を変化させる振動板12と同様
なものを連通路42の壁面の一部に形成することでも、
C成分を付与し、C成分を増加することができる。
Therefore, in order to impart the C component to the communication passage 42, the length of the communication passage 42 is increased or the diameter thereof is increased to increase the ink volume in the communication passage 42. A liquid chamber whose ink volume increases in the middle of the communication passage 42,
That is, the C component can also be provided by forming and installing a chamber having a larger cross-sectional area in the ink flow direction than the communication passage 42. Further, the component C is imparted by forming a wall made of an elastic member having low rigidity elasticity so that the flow path itself can be deformed in the communication passage 42.
The C component can be increased. For example, by forming a part similar to the vibrating plate 12 that changes the volume of the pressurized liquid chamber 18 of the inkjet head on a part of the wall surface of the communication path 42,
The C component can be added and the C component can be increased.

【0050】また、連通路42にL成分を付与するため
には、連通路42の長さを長くするか、径を小さくす
る。ただし、連通路42の径を小さくすることは、流体
抵抗を増加することになるので、同一の抵抗値成分であ
るとき、連通路42の長さを長くすることでL成分値を
増加することができる。また、連通路42の壁面の少な
くとも一部を弾性を有する弾性部材からなる壁面とし
て、この弾性を有する壁面に質量成分を付加することで
もL成分を付与し、L成分を増加することができる。例
えば、このインクジェットヘッドの加圧液室18の容積
を変化させる振動板12及び振動板12の島状凸部12
a(質量成分)と同様なものを連通路42の壁面の一部
に形成することでも、L成分を付与し、L成分を増加す
ることができる。
Further, in order to give the L component to the communication passage 42, the length of the communication passage 42 is made longer or the diameter thereof is made smaller. However, reducing the diameter of the communication passage 42 increases the fluid resistance. Therefore, when the resistance value component is the same, increasing the length of the communication passage 42 increases the L component value. You can Further, at least a part of the wall surface of the communication passage 42 may be a wall surface made of an elastic member having elasticity, and by adding a mass component to the wall surface having elasticity, the L component can be imparted and the L component can be increased. For example, the diaphragm 12 that changes the volume of the pressurized liquid chamber 18 of the inkjet head and the island-shaped protrusion 12 of the diaphragm 12.
The L component can be imparted and the L component can be increased by forming the same component as a (mass component) on a part of the wall surface of the communication passage 42.

【0051】一方、連通路42の大気開口41までの流
体抵抗成分は、共通液室19から加圧液室18を介して
ノズル16に至る経路の流体抵抗成分よりも小さくなる
ように設定している。これによって、通常のインク充填
・気泡排出の作業時には連通路からのインク流出が容易
になるため、共通液室19やヘッドに至るまでのインク
供給系の気泡が、大気開口41より容易に排出すること
を妨げることがない。
On the other hand, the fluid resistance component of the communication passage 42 up to the atmospheric opening 41 is set to be smaller than the fluid resistance component of the path from the common liquid chamber 19 to the nozzle 16 via the pressurized liquid chamber 18. There is. This facilitates the outflow of ink from the communication passage during normal ink filling / bubble discharge work, so that the bubbles of the ink supply system up to the common liquid chamber 19 and the head are easily discharged from the atmosphere opening 41. It does not prevent things.

【0052】また、このインクジェットヘッドを用いた
記録ヘッドに外部からの振動、衝撃等が加えられること
等により、大気開口41から万一気泡の混入を生じた場
合でも、その気泡が連通路42にトラップされることに
なり、共通液室19まで移動して滞留することが防止さ
れ、インク吐出異常或いは吐出不能に至る事態を防ぐこ
とができる。なお、この場合、連通路42に混入してい
る気泡は、印字終了後に行われるポンプ動作(信頼性回
復機構)によってインクと共に容易に排出することがで
きる。
Further, even if air bubbles are mixed from the atmosphere opening 41 due to external vibration, impact, etc. applied to the recording head using this ink jet head, the bubbles will enter the communication passage 42. As a result of being trapped, it is possible to prevent the ink from moving to the common liquid chamber 19 and staying there, and it is possible to prevent a situation in which ink ejection abnormality or ejection failure occurs. In this case, the bubbles mixed in the communication passage 42 can be easily discharged together with the ink by the pump operation (reliability recovery mechanism) performed after the printing is completed.

【0053】さらに、図5に示すように連通路42を接
続している共通液室19は、加圧液室18群に沿って形
成しているが、ここで、加圧液室18群よりも長く形成
し、かつ、その一端部19aを連続的に絞りながら連通
路42に連通させている。これによって、前述したよう
に連通路42内に気泡が混入した場合に、万一共通液室
19に移動しても、端部19aで滞留して加圧液室18
に移動進入することが防止され、より確実にインク吐出
異常や吐出不能の事態を防止することができる。それと
共に、インクタンク(インクカートリッジ)を交換した
直後等のインク充填時も気泡を共通液室19に滞留する
ことなく容易にインク充填を行うことができるようにな
る。
Further, as shown in FIG. 5, the common liquid chamber 19 connected to the communication passage 42 is formed along the pressurized liquid chamber 18 group. Is formed to be long, and one end portion 19a thereof is continuously squeezed to communicate with the communication passage 42. As a result, when bubbles are mixed in the communication passage 42 as described above, even if the bubbles move to the common liquid chamber 19, they stay at the end portion 19a and remain in the pressurized liquid chamber 18.
It is possible to prevent the ink from moving in and out, and more reliably prevent the abnormal ink ejection or the failure of ejection. At the same time, it becomes possible to easily fill the ink without bubbles remaining in the common liquid chamber 19 even when the ink is filled immediately after the ink tank (ink cartridge) is replaced.

【0054】さらにまた、大気開口41はノズル16の
列と同一ピッチでノズル列上に位置して形成している。
これによって、ヘッドの信頼性回復機構でキャップを介
したポンプ動作による負圧吸引を行うようにした場合
に、ノズル面に当接するキャップの当接面積を大きくす
る、つまり、キャップを大型化する必要がなくなる。
Furthermore, the atmosphere openings 41 are formed on the nozzle rows at the same pitch as the rows of the nozzles 16.
This makes it necessary to increase the contact area of the cap that comes into contact with the nozzle surface when the negative pressure suction is performed by the pump operation via the cap by the reliability recovery mechanism of the head, that is, to increase the size of the cap. Disappears.

【0055】また、上述したように連通路の途中に液室
を形成することによって、或いは、連通路の壁面の一部
を弾性部材で形成することによって、コンプライアンス
成分等を一層増加することができ、上述した作用効果を
より効果的に達成することができる。
Further, by forming the liquid chamber in the middle of the communication passage as described above, or by forming a part of the wall surface of the communication passage with an elastic member, the compliance component and the like can be further increased. The above-mentioned effects can be achieved more effectively.

【0056】次に、図6は本発明の第2実施例を示す模
式的な説明図、図7は図6の要部拡大説明図である。こ
の第2実施例においては、上記第1実施例と同様に、各
共通液室19のインク供給孔39とは反対側の端部19
aに一端が連通し、他端が大気開口41に連通する連通
路43を設けて、この連通路43は音響的にコンプライ
アンス成分又はイナータンス成分となる屈曲した流路形
状に形成しているが、この連通路43にあっては更に屈
曲させて迷路状にすると共に、共通液室19との連通部
から大気開口41までの間を直線距離(最短経路)で接
続した場合の長さDの2倍以上の長さの流路としてい
る。
Next, FIG. 6 is a schematic explanatory view showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an enlarged explanatory view of a main part of FIG. In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the end portions 19 of the common liquid chambers 19 opposite to the ink supply holes 39 are formed.
A communication passage 43 having one end communicating with a and the other end communicating with the atmosphere opening 41 is provided, and the communication passage 43 is formed into a curved flow passage shape that acoustically becomes a compliance component or an inertance component. The communication passage 43 is further bent to form a labyrinth, and the length D is 2 when the distance from the communication portion with the common liquid chamber 19 to the atmosphere opening 41 is connected by a straight line distance (shortest path). The flow path is more than twice as long.

【0057】このように連通路の長さを共通液室との連
通部から大気開口に至るまでの直線距離の2倍以上の長
さにすることによって、コンプライアンス成分、イナー
タンス成分が増加し、上記第1実施例に比べて、共通液
室の圧力変動による気泡排出用の大気開口からのインク
の滲み出しや気泡の混入の防止、外部振動等による大気
開口からの気泡の混入防止、気泡混入の場合のインク滴
吐出特性への影響の防止をより効果的に達成することが
できる。
As described above, by making the length of the communication passage more than twice the straight line distance from the communicating portion with the common liquid chamber to the atmospheric opening, the compliance component and the inertance component increase, and Compared to the first embodiment, it is possible to prevent ink from seeping out from the air opening for bubble discharge due to pressure fluctuations in the common liquid chamber and to prevent mixing of air bubbles, to prevent air bubbles from mixing into the air opening due to external vibration, and to prevent air bubble mixing. In this case, it is possible to more effectively prevent the influence on the ink droplet ejection characteristics.

【0058】ここで、「迷路状」とは、連通路が共通液
室から大気開口に至るまでの間に折り曲る角度の総和が
360°以上である場合、例えば図8に示すように角度
α1+α2+α3+α4≧360°の場合、或いは、図
9に示すように任意の大きさの正方形Sを仮想したと
き、その正方形S内にある連通路の実効長さが、正方形
の2辺の長さの和よりも大きい場合をいう。
Here, the term "maze-like" means that when the total sum of the angles at which the communication passage bends from the common liquid chamber to the atmosphere opening is 360 ° or more, for example, as shown in FIG. When α1 + α2 + α3 + α4 ≧ 360 °, or when a square S having an arbitrary size is hypothesized as shown in FIG. Is greater than.

【0059】次に、図9は本発明の第3実施例を示す模
式的な説明図、図10は図9の要部拡大説明図である。
この第3実施例では、上記各実施例で共通液室19を複
数の加圧液室18の両側に配置していたのに対して、複
数の加圧液室18の片側に配置したインク液室構造とし
ている。このようなインク液室構造を採用した場合で
も、上記各実施例と同様の作用効果を得ることができ
る。
Next, FIG. 9 is a schematic explanatory view showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 10 is an enlarged explanatory view of the main parts of FIG.
In the third embodiment, the common liquid chamber 19 is arranged on both sides of the plurality of pressurized liquid chambers 18 in each of the above-described embodiments, whereas the ink liquid arranged on one side of the plurality of pressurized liquid chambers 18 is used. It has a room structure. Even when such an ink liquid chamber structure is adopted, it is possible to obtain the same effects as those of the above-described respective embodiments.

【0060】なお、ヘッド構成によっては、加圧液室群
はその両端に位置する加圧液室の噴射特性(インク滴吐
出特性)が他の他の加圧液室と異なる場合が生じる。こ
れは、両端部の構造的な違いが生じているためで、その
対策として両端部にインク噴射に使用しないダミーの構
造物(加圧液室、振動板等)を設置することがある。こ
のようなヘッドにあっては、ダミーの加圧液室等を連通
路の一部として用いることができる。
Depending on the head structure, the pressurized liquid chamber group may have ejection characteristics (ink droplet ejection characteristics) of the pressurized liquid chambers located at both ends different from those of other pressurized liquid chambers. This is because there is a structural difference between both ends, and as a countermeasure against that, a dummy structure (pressurized liquid chamber, diaphragm, etc.) not used for ink ejection may be installed at both ends. In such a head, a dummy pressurized liquid chamber or the like can be used as a part of the communication passage.

【0061】つまり、連通路中にこのダミーの加圧液室
を設置したり、ダミーの加圧液室に臨む振動板を連通路
の壁面の一部と使用したり、或いは、その振動板及び島
状剛性部となる島状凸部(質量成分)を連通路の壁面の
一部として使用することができる。このようにすること
で、ダミーの構造物を活用することができる。
That is, the dummy pressurized liquid chamber is installed in the communication passage, the diaphragm facing the dummy pressurized liquid chamber is used as a part of the wall surface of the communication passage, or the diaphragm and The island-shaped convex portion (mass component) that becomes the island-shaped rigid portion can be used as a part of the wall surface of the communication path. By doing so, the dummy structure can be utilized.

【0062】なお、上記実施例においては、積層型圧電
素子のd33方向の変位を用いて加圧液室を加圧するイ
ンクジェットヘッドについて説明したが、圧電素子のd
31方向の変位を用いて加圧液室を加圧するインクジェ
ットヘッド、その他のバイモルフ型圧電素子を用いるイ
ンクジェットヘッド、発熱抵抗体を用いる所謂バブルジ
ェット型のインクジェットヘッドなどにも同様に適用す
ることができる。
In the above embodiment, the ink jet head which pressurizes the pressurizing liquid chamber by using the displacement of the laminated piezoelectric element in the d33 direction has been described.
The present invention can be similarly applied to an ink jet head that pressurizes a pressurized liquid chamber using displacement in 31 directions, another ink jet head using a bimorph type piezoelectric element, a so-called bubble jet type ink head using a heating resistor, and the like. .

【0063】また、上記実施例においては、加圧液室、
共通液室、インク供給路、連通路等のインク流路を形成
する流路形成部材として感光性樹脂を用いた例で説明し
ているが、流路形成部材としてはこれに限られるもので
はなく、金属、その他の樹脂等を用いることもできる。
In the above embodiment, the pressurized liquid chamber,
The example using the photosensitive resin as the flow path forming member that forms the ink flow paths such as the common liquid chamber, the ink supply path, and the communication path has been described, but the flow path forming member is not limited to this. It is also possible to use a metal, another resin, or the like.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1のインク
ジェットヘッドによれば、一端が共通液室に連通し、他
端が気泡排出用の大気開口に連通する連通路は、音響的
にコンプライアンス成分又はイナータンス成分となる流
路形状をなす構成としたので、インクの充填性を損なう
ことなく、気泡排出用の大気開口からのインクの滲み出
しや気泡の混入を防止することができ、安定した高品質
記録が可能になる。
As described above, according to the ink jet head of the first aspect, the communication passage, one end of which communicates with the common liquid chamber and the other end of which communicates with the atmospheric opening for discharging bubbles, is acoustically compliant. Since it is configured to have a flow path shape that serves as a component or inertance component, it is possible to prevent the exudation of ink from the atmospheric opening for discharging bubbles and the mixing of bubbles without deteriorating the filling property of the ink, which is stable. High quality recording is possible.

【0065】請求項2のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項1のインクジェットヘッドにおいて、連
通路は共通液室との連通部から大気開口部に至る直線距
離の2倍以上の長さを有する構成としたので、コンプラ
イアンス成分及びイナータンス成分を増加することがで
き、連通路を大気開口から混入した気泡に対して気泡ト
ラップとして作用させることができ、一層安定した高品
質記録が可能になる。
According to a second aspect of the present invention, in the ink jet head of the first aspect, the communication passage has a length that is at least twice the linear distance from the communication portion with the common liquid chamber to the atmospheric opening. Therefore, the compliance component and the inertance component can be increased, the communication passage can be made to act as a bubble trap for bubbles mixed from the atmospheric opening, and more stable and high quality recording can be performed.

【0066】請求項3のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項1又は2のインクジェットヘッドにおい
て、連通路は迷路状に形成した構成としたので、コンプ
ライアンス成分及びイナータンス成分を増加することが
でき、連通路を大気開口から混入した気泡に対して気泡
トラップとして作用させることができ、一層安定した高
品質記録が可能になる。
According to the ink jet head of the third aspect, in the ink jet head of the first or second aspect, the communication passage is formed in a labyrinth, so that the compliance component and the inertance component can be increased, and The passage can be made to act as a bubble trap for bubbles mixed from the atmosphere opening, and more stable and high quality recording can be performed.

【0067】請求項4のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項1乃至3のいずれかのインクジェットヘ
ッドにおいて、連通路の途中に液室を形成した構成とし
たので、コンプライアンス成分を増加することができ、
連通路の液室を大気開口から混入した気泡に対して気泡
トラップとして作用させることができ、一層安定した高
品質記録が可能になる。
According to the ink jet head of the fourth aspect, in the ink jet head according to any one of the first to third aspects, since the liquid chamber is formed in the middle of the communication passage, the compliance component can be increased. ,
The liquid chamber of the communication passage can be made to act as a bubble trap for bubbles mixed from the atmospheric opening, and more stable high quality recording can be performed.

【0068】請求項5のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項1乃至4のいずれかのインクジェットヘ
ッドにおいて、連通路の少なくとも一部の壁面は弾性を
有する弾性部材で形成した構成としたので、コンプライ
アンス成分を増加することができ、連通路を大気開口か
ら混入した気泡に対して気泡トラップとして作用させる
ことができ、一層安定した高品質記録が可能になる。
According to the ink jet head of the fifth aspect, in the ink jet head according to any one of the first to fourth aspects, at least a part of the wall surface of the communication passage is formed of an elastic member having elasticity. The components can be increased, and the communication passage can be made to act as a bubble trap for bubbles mixed from the atmospheric opening, which enables more stable and high quality recording.

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

【図1】発明を適用するインクジェットヘッドの一例を
示す外観斜視図
FIG. 1 is an external perspective view showing an example of an inkjet head to which the present invention is applied.

【図2】同インクジェットヘッドの分解斜視図FIG. 2 is an exploded perspective view of the inkjet head.

【図3】図1のA−A線に沿う要部拡大断面図FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part along the line AA in FIG. 1;

【図4】図1のB−B線に沿う要部拡大断面図FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part along the line BB in FIG. 1;

【図5】本発明の第1実施例を示す模式的な説明図FIG. 5 is a schematic explanatory view showing a first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1実施例を示す模式的な説明図FIG. 6 is a schematic explanatory view showing a first embodiment of the present invention.

【図7】図6の要部拡大説明図7 is an enlarged explanatory view of a main part of FIG. 6;

【図8】迷路状連通路の説明に供する説明図FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a labyrinth-like communication passage.

【図9】迷路状連通路の説明に供する説明図FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a labyrinth-like communication passage.

【図10】本発明の第1実施例を示す模式的な説明図FIG. 10 is a schematic explanatory view showing the first embodiment of the present invention.

【図11】図10の要部拡大説明図11 is an enlarged explanatory view of the main part of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…アクチュエータユニット、2…液室ユニット、3…
フレーム、4…積層型圧電素子、7…駆動部、8…非駆
動部、11…ダイヤフラム部、12…振動板、12a…
島状凸部、12b…厚肉部、13,14,15…感光性
樹脂層、16…ノズル、17…ノズルプレート、18…
加圧液室、19…共通液室、20…インク供給路、41
…大気開口、42,43…連通路。
1 ... Actuator unit, 2 ... Liquid chamber unit, 3 ...
Frame, 4 ... Multilayer piezoelectric element, 7 ... Driving section, 8 ... Non-driving section, 11 ... Diaphragm section, 12 ... Vibrating plate, 12a ...
Island-shaped projections, 12b ... Thick parts, 13, 14, 15 ... Photosensitive resin layer, 16 ... Nozzle, 17 ... Nozzle plate, 18 ...
Pressurized liquid chamber, 19 ... Common liquid chamber, 20 ... Ink supply passage, 41
... atmosphere opening, 42, 43 ... communication passage.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村井 妙子 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 牧田 秀行 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Taeko Murai 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Within Ricoh Co., Ltd. (72) Hideyuki Makita 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Shares Company Ricoh

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のノズルと、各ノズルが連通する複
数の加圧液室と、各加圧液室にインクを供給する1又は
複数の共通液室と、一端が前記共通液室に連通し、他端
が気泡排出用の大気開口に連通する連通路とを有するイ
ンクジェットヘッドにおいて、前記連通路は音響的にコ
ンプライアンス成分又はイナータンス成分となる流路形
状をなすことを特徴とするインクジェットヘッド。
1. A plurality of nozzles, a plurality of pressurized liquid chambers that communicate with each nozzle, one or a plurality of common liquid chambers that supply ink to each pressurized liquid chamber, and one end of which communicates with the common liquid chamber. In the inkjet head, the other end of which has a communication path that communicates with an air opening for discharging air bubbles, wherein the communication path has a flow channel shape that acoustically serves as a compliance component or an inertance component.
【請求項2】 請求項1に記載のインクジェットヘッド
において、前記連通路は前記共通液室との連通部から大
気開口部に至る直線距離の2倍以上の長さを有すること
を特徴とするインクジェットヘッド。
2. The ink jet head according to claim 1, wherein the communication passage has a length that is at least twice as long as a straight line distance from a communication portion with the common liquid chamber to an atmosphere opening portion. head.
【請求項3】 請求項1又は2に記載のインクジェット
ヘッドにおいて、前記連通路は迷路状に形成したことを
特徴とするインクジェットヘッド。
3. The ink jet head according to claim 1 or 2, wherein the communication passage is formed in a labyrinth.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載のイン
クジェットヘッドにおいて、前記連通路の途中に液室を
形成したことを特徴とするインクジェットヘッド。
4. The ink jet head according to any one of claims 1 to 3, wherein a liquid chamber is formed in the middle of the communication passage.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載のイン
クジェットヘッドにおいて、前記連通路の少なくとも一
部の壁面は弾性を有する弾性部材で形成したことを特徴
とするインクジェットヘッド。
5. The inkjet head according to claim 1, wherein at least a part of the wall surface of the communication passage is formed of an elastic member having elasticity.
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