JP3094672B2 - Inkjet head - Google Patents
Inkjet headInfo
- Publication number
- JP3094672B2 JP3094672B2 JP19229292A JP19229292A JP3094672B2 JP 3094672 B2 JP3094672 B2 JP 3094672B2 JP 19229292 A JP19229292 A JP 19229292A JP 19229292 A JP19229292 A JP 19229292A JP 3094672 B2 JP3094672 B2 JP 3094672B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- ink
- chamber
- communication path
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インク滴をノズルから
吐出させて印字する、いわゆるオンデマンド型のインク
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 a so-called on-demand type ink jet head for printing by discharging ink droplets from nozzles.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、例えば、特開昭60−12926
3号公報には、1つの流路基板の上面に、共通インク室
が設けられ、この共通インク室から複数のインク供給路
を介して各加圧室に連通し、各加圧室から連通路を介し
て各ノズルへ連通し、共通インク室から連通路までを同
一面内に構成し、各連通路の先端部に、連通路に対して
垂直方向に各ノズルを設けている。この流路基板に接合
される振動板に、加圧室に対向的に圧電素子等のインク
吐出手段を設けている。インク吐出手段が作動すると、
加圧室内のインクは連通路内に押し出され、連通路の先
端部において垂直に方向が変えられてノズルより外方へ
吐出する。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-12926
In Japanese Patent Application Publication No. 3 (1993) -313, a common ink chamber is provided on the upper surface of one flow path substrate, and the common ink chamber communicates with each pressurizing chamber via a plurality of ink supply paths. The nozzles are communicated with each other via a common ink chamber and the communication path is formed in the same plane, and each nozzle is provided at the tip of each communication path in a direction perpendicular to the communication path. An ink discharge unit such as a piezoelectric element is provided on the vibration plate bonded to the flow path substrate so as to face the pressure chamber. When the ink discharge means operates,
The ink in the pressurized chamber is extruded into the communication path, and the direction of the ink is changed vertically at the end of the communication path, and is discharged outward from the nozzle.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
が連通路からノズルへ向って垂直にその進路を変更する
ときに、連通路端部の側壁にぶつかって反射波を生じ、
逆流しようとするなどの無駄な流れを生じ、ノズルから
の吐出効率にロスを生じていた。However, when the ink changes its course vertically from the communication path toward the nozzle, the ink collides with the side wall at the end of the communication path and generates a reflected wave.
Unnecessary flow such as an attempt to flow backward occurs, and loss occurs in the discharge efficiency from the nozzle.
【0004】そこで本発明の目的は、連通路からノズル
へのインクの流れをスムーズにし、ノズルからの吐出効
率の向上を図ることにある。Accordingly, it is an object of the present invention to make the flow of ink from the communication passage to the nozzle smooth, and to improve the efficiency of ejection from the nozzle.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のインクジェットヘッドは、厚み方向にノズ
ルが穿設されたノズルプレートと、基板とが積層されて
おり、ノズルプレートと基板との接合面には、インクを
加圧する加圧手段が接合された加圧室と、加圧室とノズ
ルとを連通する連通路と、が区画形成され、連通路に
は、ノズルの中心線を中心とする突出部が形成されてい
ることを特徴とする。In order to achieve the above object, an ink jet head according to the present invention comprises a nozzle plate provided with nozzles formed in a thickness direction and a substrate laminated on the nozzle plate. A pressurizing chamber to which pressurizing means for pressurizing the ink is joined, and a communication passage communicating the pressurizing chamber and the nozzle are formed on the joint surface of the nozzle, and the communication passage defines a center line of the nozzle. It is characterized in that a protruding portion having a center is formed.
【0006】上記の突出部は、ノズルの中心線を中心と
する円錐状突起またはノズルに対して傾斜した傾斜面を
含む突起からなるものである。The protruding portion is a conical protrusion centered on the center line of the nozzle or a protrusion including an inclined surface inclined with respect to the nozzle.
【0007】[0007]
【作用】連通路内に設けた突出部は、内部のインクをノ
ズルに向かって垂直方向に流れの方向を変えて円滑に導
く。The protrusion provided in the communication path smoothly guides the ink inside by changing the direction of the flow toward the nozzle in the vertical direction.
【0008】[0008]
【実施例】図3及び図4を参照し、本発明の一実施例に
ついて全体構成を説明する。ノズルプレート1は、イン
クに対して強く、接着に適したポリサルフォン等の材料
からなり、複数のノズル1a…が厚み方向に貫通して穿
設してある。図示のように、ノズルプレート1の中央部
は、前面に突出させて厚肉部1bとしてあり、ノズル1
a…はこの厚肉部1bを貫通して穿設されている。ノズ
ルプレート1の背面には、基板2が積層されて接合して
ある。基板2には複数のインク供給孔2a…が、厚み方
向に貫通して穿設してある。ノズルプレート1と基板2
との接合面には、ノズル1aおよびインク供給孔2aと
実質的に直交するように、複数の加圧室3…が設けてあ
り、この各加圧室3と、各ノズル1aおよび各インク供
給孔2aとをそれぞれ連通する連通路4…,5…が区画
形成されている。ノズル1aは連通路4に開口し、イン
ク供給孔2aは連通路5に開口している。連通路4には
ノズル1aと対向的に、後述する突出部4aが形成され
ている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An overall configuration of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The nozzle plate 1 is made of a material such as polysulfone which is strong against ink and is suitable for bonding, and has a plurality of nozzles 1a penetrating therethrough in the thickness direction. As shown in the figure, the central portion of the nozzle plate 1 is formed as a thick portion 1b protruding from the front surface.
are penetrated through the thick portion 1b. On the back surface of the nozzle plate 1, a substrate 2 is laminated and joined. The substrate 2 is provided with a plurality of ink supply holes 2a. Nozzle plate 1 and substrate 2
A plurality of pressurizing chambers 3 are provided on the joint surface with the nozzles 1a and the ink supply holes 2a so as to be substantially perpendicular to the nozzles 1a and the ink supply holes 2a. The communication passages 4... 5 communicating with the holes 2 a are formed in sections. The nozzle 1a opens to the communication path 4, and the ink supply hole 2a opens to the communication path 5. A protruding portion 4a, which will be described later, is formed in the communication passage 4 so as to face the nozzle 1a.
【0009】ノズル1aおよびインク供給孔2aは、加
圧室3および連通路4,5よりも細幅に形成され、この
ためにノズル1aおよびインク供給孔2aの流路抵抗
は、加圧室3および連通路4,5の流路抵抗より大き
い。またノズル1aの流路抵抗をインク供給孔2aのそ
れよりも小さいかほぼ等しく形成するのが望ましい。The nozzle 1a and the ink supply hole 2a are formed narrower than the pressurizing chamber 3 and the communication passages 4 and 5, so that the flow resistance of the nozzle 1a and the ink supply hole 2a is reduced. And it is larger than the flow path resistance of the communication paths 4 and 5. It is desirable that the flow path resistance of the nozzle 1a is formed to be smaller than or substantially equal to that of the ink supply hole 2a.
【0010】ノズルプレート1の前面であって加圧室3
と対向する位置には加圧手段が設けてある。即ち加圧手
段は、リン青銅または黄銅などの金属で作られた複数の
振動板6…と複数の圧電素子7…とをそれぞれ重ね合わ
せてなるもので、エポキシ等の接着剤でノズルプレート
1に接合してある。各圧電素子7は、図示しない外部の
圧電素子駆動用のドライバICと電気的に導通するパタ
ーン電極が形成してあるフレキシブルケーブル8の所定
の電極に、導電ペースト等によって接合してある。また
ノズルプレート1の前面に共通電極9が導電ペーストに
より形成してあり、この共通電極9は、各圧電素子7を
接合した各振動板6と導通すると共に、フレキシブルケ
ーブル8の所定のパターン電極と導電ペーストにより導
通してある。The pressure chamber 3 is located on the front surface of the nozzle plate 1.
A pressurizing means is provided at a position opposed to. That is, the pressurizing means is formed by laminating a plurality of vibrating plates 6 made of a metal such as phosphor bronze or brass and a plurality of piezoelectric elements 7 on the nozzle plate 1 with an adhesive such as epoxy. They are joined. Each piezoelectric element 7 is joined to a predetermined electrode of a flexible cable 8 on which a pattern electrode electrically connected to an external driver IC (not shown) for driving a piezoelectric element is formed by a conductive paste or the like. A common electrode 9 is formed of a conductive paste on the front surface of the nozzle plate 1. The common electrode 9 is electrically connected to the respective vibration plates 6 to which the respective piezoelectric elements 7 are joined, and is connected to a predetermined pattern electrode of the flexible cable 8. Conduction is achieved by the conductive paste.
【0011】基板2の背面にはインクのカートリッジケ
ース10がエポキシ等の接着剤により接合してある。基
板2とカートリッジケース10との接合面には、インク
供給孔2a…と直交するようにかつこれに連通するよう
に、共通インク室11が形成してある。共通インク室1
1の中央部には、カートリッジケース10内よりインク
が供給される開口10aが設けてあり、この開口10a
にフィルタ12が熱融着により接合してある。これによ
りカートリッジケース10に収納してあるインク中のご
みなどが共通インク室11へ侵入するのを防いでいる。An ink cartridge case 10 is bonded to the back surface of the substrate 2 with an adhesive such as epoxy. A common ink chamber 11 is formed on a joint surface between the substrate 2 and the cartridge case 10 so as to be orthogonal to the ink supply holes 2a and communicate with the ink supply holes 2a. Common ink chamber 1
1 is provided with an opening 10a through which ink is supplied from the inside of the cartridge case 10.
The filter 12 is joined by heat fusion. This prevents dust and the like in the ink stored in the cartridge case 10 from entering the common ink chamber 11.
【0012】カートリッジケース10内に収納されるイ
ンクは、ポリウレタン等の多孔質材13に含浸させた状
態で収納してあり、空気孔14aを有する蓋体14で封
止してある。The ink contained in the cartridge case 10 is contained in a state of being impregnated in a porous material 13 such as polyurethane, and is sealed with a lid 14 having an air hole 14a.
【0013】図1に要部を拡大して示すように、連通路
4内のノズル1aと対向する位置には、内部のインクを
ノズル1aに向って連通路4から垂直方向に流れを変え
て導く突出部4aが形成されている。この突出部4a
は、ノズル1aの中心線に対してノズル方向に断面積が
減少する形状であって、図示のような円錐状突起でも、
台形状突起でも、また周面を凹面にした突起でもよい。As shown in an enlarged manner in FIG. 1, at a position facing the nozzle 1a in the communication path 4, the ink inside the communication path 4 is changed in a vertical direction from the communication path 4 toward the nozzle 1a. A guiding protrusion 4a is formed. This protrusion 4a
Has a shape in which the cross-sectional area decreases in the nozzle direction with respect to the center line of the nozzle 1a.
It may be a trapezoidal projection or a projection having a concave peripheral surface.
【0014】また図2に他の実施例としての突出部4b
を示しており、この突出部4bはノズル1aに対して傾
斜した傾斜面を含んでいる。即ち、インクが連通路4内
を図2右から左へ送り出されるとすると、ノズル1aと
対向する位置の左側を突出させ、その右側はノズル1a
に対して傾斜した傾斜面4cとして構成されている。即
ち、連通路4を構成する基板2の面が、左へ行くにつれ
て次第に盛り上がって突出部4bの頂部に至るものであ
り、この傾斜面4cは、図示のように曲面でも、平面で
も、また多面体形状でもよい。FIG. 2 shows a projection 4b as another embodiment.
The projection 4b includes an inclined surface inclined with respect to the nozzle 1a. That is, assuming that the ink is sent from the right to the left in FIG. 2 through the communication path 4, the left side of the position facing the nozzle 1a is projected, and the right side is the nozzle 1a.
Is formed as an inclined surface 4c that is inclined with respect to. That is, the surface of the substrate 2 constituting the communication path 4 gradually rises toward the left to reach the top of the protruding portion 4b, and the inclined surface 4c may be a curved surface, a flat surface, or a polyhedron as shown in the drawing. Shape may be sufficient.
【0015】インクを吐出する際には、フレキシブルケ
ーブル8を介してドライバICからの駆動信号を圧電素
子7に供給すると、圧電素子7が振動板6とともに変形
し加圧室3内方に屈曲し、これにより加圧室内のインク
が加圧されて加圧室3から連通路4を通り、ノズル1a
からインクを吐出する。インクが連通路4内を通過する
ときに、図1の例では突出部4aにより渦流となってノ
ズル1aに向い、ノズルから直進性の高いインク滴を吐
出する。また図2の例でも突出部4bの傾斜面4cによ
りインクがその流れの方向をスムーズに変更してノズル
1aに向い、図1の場合と同様にノズルから直進性の高
いインク滴を吐出する。When ink is ejected, when a drive signal from a driver IC is supplied to the piezoelectric element 7 through the flexible cable 8, the piezoelectric element 7 is deformed together with the vibration plate 6 and bent into the pressure chamber 3. Thereby, the ink in the pressurized chamber is pressurized and passes from the pressurized chamber 3 through the communication path 4 to the nozzle 1a.
Ejects ink from the. When the ink passes through the communication path 4, in the example of FIG. 1, the protrusion 4a forms a vortex toward the nozzle 1a, and ejects a highly linear ink droplet from the nozzle. Also in the example of FIG. 2, the direction of the flow of the ink is smoothly changed by the inclined surface 4c of the protruding portion 4b, and the ink is directed to the nozzle 1a. As in the case of FIG.
【0016】ノズル1aからのインクの吐出時に、共通
インク室11からインク供給孔2aを介して加圧室3に
向ってインクが流れるが、インクの吐出量はノズル1a
とインク供給孔2aの流路抵抗により決まり、先に説明
したようにノズル1aの流路抵抗をインク供給孔2aよ
りも小さく設定すると、ノズル1aから安定してインク
が吐出する。インク吐出後圧電素子7に対する電圧印加
を停止し、圧電素子7は反動で外方に屈曲して加圧室3
内の圧力がマイナスになる。この負圧により多孔質材1
3内に保持されているインクがフィルタ12を通り、共
通インク室11を通ってインク供給孔2aから加圧室3
および連通路4,5内に供給される。When the ink is ejected from the nozzle 1a, the ink flows from the common ink chamber 11 toward the pressurizing chamber 3 via the ink supply hole 2a.
When the flow resistance of the nozzle 1a is set smaller than that of the ink supply hole 2a as described above, the ink is stably ejected from the nozzle 1a. After the ink is ejected, the voltage application to the piezoelectric element 7 is stopped, and the piezoelectric element 7 is bent outward by the
The pressure inside becomes negative. Due to this negative pressure, the porous material 1
The ink held in the filter chamber 3 passes through the filter 12, passes through the common ink chamber 11, and flows from the ink supply hole 2a to the pressurizing chamber 3.
And are supplied into the communication passages 4 and 5.
【0017】なお、図示の例によれば、共通インク室を
基板のノズルプレートと反対側に設けているが、これに
限られるものでなく、加圧室の外周部にインク供給路を
介して連通形成したものであってもよい。According to the illustrated example, the common ink chamber is provided on the side of the substrate opposite to the nozzle plate, but is not limited to this. It may be a communication formed.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のインク
ジェットヘッドは、厚み方向にノズルが穿設されたノズ
ルプレートと、基板とが積層されており、ノズルプレー
トと基板との接合面には、インクを加圧する加圧手段が
接合された加圧室と、加圧室とノズルとを連通する連通
路と、が区画形成され、連通路には、ノズルの中心線を
中心とする突出部が形成されていることにより、連通路
とノズルが直交していたとしても、インクが連通路を通
過するときに、該連通路内のノズルに対応する位置に突
出部によって渦流が発生し、ノズルから直進性の高いイ
ンク滴を吐出することができる。従って、インクの着弾
精度が高く、且つノズルからの吐出効率が高いことによ
り応答性に優れたインクジェットヘッドを提供すること
ができるという効果を有する。As described above, in the ink jet head of the present invention, the nozzle plate in which the nozzles are formed in the thickness direction and the substrate are laminated, and the joining surface between the nozzle plate and the substrate is provided. A pressurizing chamber to which pressurizing means for pressurizing the ink is joined, and a communication passage communicating the pressurizing chamber and the nozzle are formed, and the communication passage has a protruding portion centered on the center line of the nozzle. Is formed, even if the communication path and the nozzle are orthogonal to each other, when the ink passes through the communication path, a vortex is generated by the protrusion at the position corresponding to the nozzle in the communication path, , It is possible to eject ink droplets having high linearity. Therefore, there is an effect that an ink jet head having excellent responsiveness can be provided because ink landing accuracy is high and ejection efficiency from nozzles is high.
【図1】本発明の一実施例を示す要部拡大断面図であ
る。FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part showing an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の他の実施例を示す要部拡大断面図であ
る。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part showing another embodiment of the present invention.
【図3】本発明のインクジェットヘッドの全体を示す断
面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the entire inkjet head of the present invention.
【図4】同上の一部切欠正面図である。FIG. 4 is a partially cutaway front view of the same.
1 ノズルプレート 1a ノズル 2 基板 3 加圧室 4 連通路 4a 突出部(円錐状突起) 4b 突出部 4c 傾斜面 6,7 加圧手段(振動板,圧電素子) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nozzle plate 1a Nozzle 2 Substrate 3 Pressurization chamber 4 Communication path 4a Projection (conical projection) 4b Projection 4c Inclined surface 6,7 Pressurizing means (vibrating plate, piezoelectric element)
Claims (1)
レートと、基板とが積層されており、 前記ノズルプレートと前記基板との接合面には、インク
を加圧する加圧手段が接合された加圧室と、前記加圧室
とノズルとを連通する連通路と、が区画形成され、 前記連通路には、前記ノズルの中心線を中心とする突出
部が形成されていることを特徴とするインクジェットヘ
ッド。1. A nozzle plate having a nozzle formed in a thickness direction and a substrate are laminated, and a pressure unit for pressing ink is bonded to a bonding surface between the nozzle plate and the substrate. A pressurizing chamber and a communication passage communicating the pressurizing chamber and the nozzle are defined, and the communication passage is formed with a protruding portion centered on a center line of the nozzle. Inkjet head.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19229292A JP3094672B2 (en) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | Inkjet head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19229292A JP3094672B2 (en) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | Inkjet head |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0631915A JPH0631915A (en) | 1994-02-08 |
JP3094672B2 true JP3094672B2 (en) | 2000-10-03 |
Family
ID=16288853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19229292A Expired - Fee Related JP3094672B2 (en) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | Inkjet head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3094672B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4265580B2 (en) * | 2005-07-22 | 2009-05-20 | ブラザー工業株式会社 | Inkjet recording device |
JP4780292B2 (en) * | 2005-10-18 | 2011-09-28 | ブラザー工業株式会社 | Ink jet head and manufacturing method thereof |
JP4407686B2 (en) * | 2006-10-16 | 2010-02-03 | セイコーエプソン株式会社 | Droplet discharge head, method for manufacturing droplet discharge head, and droplet discharge apparatus |
WO2012106230A2 (en) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid ejection device having firing chamber with contoured floor |
US8919928B2 (en) | 2011-01-31 | 2014-12-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid ejection device having firing chamber with mesa |
WO2013050293A1 (en) * | 2011-10-03 | 2013-04-11 | Oce-Technologies B.V. | Droplet ejection device |
JP2015214036A (en) * | 2014-05-08 | 2015-12-03 | 株式会社日立産機システム | Inkjet recording device |
-
1992
- 1992-07-20 JP JP19229292A patent/JP3094672B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0631915A (en) | 1994-02-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8123337B2 (en) | Droplet deposition apparatus | |
JP3665370B2 (en) | Inkjet recording device | |
JP3094672B2 (en) | Inkjet head | |
JPH09262980A (en) | Ink-jet head | |
US8113633B2 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus having same | |
US5534903A (en) | Ink jet head | |
JPH07290701A (en) | Ink jet head | |
JPH07314670A (en) | Ink jet head | |
JP2001047620A (en) | Ink jet head | |
JPH0858086A (en) | Stacked inkjet recording head | |
JP4282244B2 (en) | Inkjet head and inkjet recording apparatus | |
JPH07178917A (en) | Ink jet printing head and production thereof | |
JPH0729425B2 (en) | Inkjet recording head | |
JP2009096104A (en) | Droplet discharge head | |
JP2006035428A (en) | Inkjet head | |
JP3412156B2 (en) | Inkjet recording head | |
JP4061953B2 (en) | Ink jet head and manufacturing method thereof | |
JP3485296B2 (en) | Inkjet printer head | |
JP3407535B2 (en) | Laminated ink jet recording head and method of manufacturing the same | |
JPH01283154A (en) | Inkjet recording head | |
JP3182760B2 (en) | Inkjet recording head | |
JP3716513B2 (en) | Inkjet recording head and inkjet printer | |
JP2002019109A (en) | Ink jet recording head | |
JP3381790B2 (en) | Pressure generation unit for multilayer inkjet printhead | |
JPH04168049A (en) | Ink jet recording apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000704 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070804 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080804 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080804 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090804 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090804 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |