JP3997829B2

JP3997829B2 - Inkjet head

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Publication number: JP3997829B2
Application number: JP2002137142A
Authority: JP
Inventors: 敦伊藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-05-13
Filing date: 2002-05-13
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2022-05-13
Also published as: JP2003326706A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク液をノズルから噴射して記録用紙等に所要の記録を行うインクジェット式記録装置のインクジェットヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、比較的構成が簡単で、高速印字・高品質印字が容易な記録装置として、インクジェット方式の記録装置がよく知られている。
従来のインクジェット方式の記録装置のインクジェットヘッドとして、例えば、印字面に対しインクを噴射する複数のノズルと、このノズルのそれぞれに対応して設けられる圧力室と、該圧力室にインクを分配して供給するための共通インク室とを備えたものがある。
この構成において、先ず、共通インク室にインクが供給され、インク供給孔を介して各圧力室にインクが分配される。そして、分配されたインクは、各圧力室にて加圧され、貫通孔を通過しノズルから噴射される。このようにして、共通インク室から圧力室を経由してノズルに至るインク流路が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、共通インク室からノズルに至るまでのインク流路内に、インクがスムーズに流れない部分ができる場合がある。
例えば図１１のように、第１流路１３６と第２流路１３８とがほぼ直交しながら接続する箇所が挙げられる。この構成においてインクは第２流路１３８から第１流路１３６に向かって流れるが（インク流Ａ２→Ａ１）、第２流路１３８の終端が、第１流路１３６の端部壁１３６ｃと重複せず内方側で第１流路１３６に接続している場合には、端部壁１３６ｃと第２流路１３８の終端開口との間の段差部１３６ｄの箇所に、インクが澱む部分ができてしまう。
【０００４】
そうすると、装置側に取り付けられた適宜のパージ機構でインクをノズル側から矢印Ａ２→Ａ１のように吸引しても、前記段差部１３６ｄの部分の気泡（エア）を吸い出して除去することが相当に困難となってしまう。つまり、インクの初期導入時にパージ機構によっても段差部１３６ｄの空気を完全に除去することができなかったり、印字作動中にインク内に発生する気泡が段差部１３６ｄに集まって成長してもパージ機構でこの気泡を取り除くことができなかったりする。
この結果、印字作動中に段差部１３６ｄの気泡が大きく成長してインクの流れを阻害し、ついにはノズルからのインクの噴出が不可能になり、印字面に空白（ドット抜け）が生じてしまう問題がある。
【０００５】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、インク流路に気泡が溜まりにくく、溜まったとしてもパージ機構によって容易に気泡を吸引し得るインクジェットヘッドを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明が解決しようとする課題は以上の如くであり、以下に、該課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
請求項１においては、印字面に対しインクを噴射する複数のノズルと、このノズルのそれぞれに対応して設けられる圧力室と、該圧力室にインクを分配して供給するための共通インク室と、共通インク室から前記圧力室を経由して前記ノズルに至るインク流路と、を有するインクジェットヘッドであって、前記インク流路の一部をなし、インクの流動方向に長く、そのインクの流動方向における上流側の端が端部壁により画定される第１流路と、前記インク流路の前記第１流路より上流側に位置する部分の一部をなすとともに、前記端部壁に近接した位置で該第１流路に接続される第２流路とが形成され、前記第２流路は、前記端部壁に近接した位置において、前記第１流路におけるインクの流動方向に関し、前記第１流路の途中に接続されているとともに、前記第２流路から前記第１流路に流れ出るインクが、前記第１流路内のインクの流動方向とはほぼ反対側から前記第１流路の前記端部壁に向かう方向に流れ出て前記端部壁に衝突するように前記第１流路内のインクの流動方向に対して傾斜していることを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によると、通常はインクの流れに澱みが生じて気泡が溜まり易くなる、第１流路の端部壁と第２流路との接続部分において、第２流路のインクが第１流路の端部壁に向かって流れ込む。従って、当該空間にある気泡を容易に押し流して排出することができ、気泡のパージ特性が向上される。
【０００９】
請求項２においては、請求項１において、前記インクジェットヘッドを構成する平板は、互いに隣接しながら積層される第１平板と第２平板とを少なくとも含み、前記第１平板には、前記第１流路が該平板と平行な長手方向を有するように形成され、前記第２平板には、前記第２流路が形成され、前記第２平板の第１平板側の面に前記第２流路が形成する開口は、前記第１流路の長手方向一端側の端部壁と重複しないよう内方側へ位置させ、かつ、前記第２流路の方向は、下流に行くに従って前記第１流路の端部壁に近づくように、平板積層方向から傾けられた方向とされていることを特徴としている。
【００１０】
上記の構成によると、第１平板の端部壁と第２平板の開口との間に、第１流路の長手方向に段差があっても、この段差部分にある気泡を押し流して排出することができる。
【００１１】
請求項３においては、請求項１または２において、前記第２流路は、前記第１流路に近づくに従って流路断面積が減少する形状とされていることを特徴としている。
【００１２】
上記の構成によると、第２流路の終端から第１流路へ噴出するインク流の勢いを増すことができるので、気泡をより効率良く押し流して排出することができ、気泡のパージ特性が一層向上される。
【００１３】
請求項４においては、請求項１から３の何れか１項において、前記第１流路は前記圧力室であって、前記第２流路は前記共通インク室を前記圧力室に接続するための流路であることを特徴としている。
【００１４】
上記の構成によると、圧力室にインクが供給される部分において、当該空間にある気泡を押し流して排出することができ、気泡のパージ特性がよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明のインクジェット記録装置としてのカラーインクジェットプリンタの一実施形態を示す斜視図である。
【００１６】
図１において、このカラーインクジェットプリンタ１００のプリンタヘッド６３は、その本体フレーム６８に、四色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のインクを噴射させるために各色ごとに配設された計四個の圧電式のインクジェットヘッド６を固着し、更に、カラーインクがそれぞれ充填される計四個のインクカートリッジ６１を本体フレーム６８に脱着可能に取り付けた構成としている。この本体フレーム６８は、駆動機構６５により直線方向に往復駆動されるキャリッジ６４に固着されている。用紙を送るためのプラテンローラ６６は、その軸線がキャリッジ６４の往復移動方向に沿うよう配置され、インクジェットヘッド６と対向されている。
【００１７】
キャリッジ６４は、プラテンローラ６６の支軸と平行に配設されるガイド軸７１およびガイド板７２によって、摺動自在に支持される。ガイド軸７１の両端部の近傍にはプーリー７３・７４が支持され、これらのプーリー７３・７４の間に無端ベルト７５が掛け渡される。前記のキャリッジ６４はこの無端ベルト７５に固定される。
このような駆動機構６５の構成において、一方のプーリー７３がモータ７６の駆動により正逆回転されると、それに伴ってキャリッジ６４がガイド軸７１およびガイド板７２に沿って直線方向に往復駆動され、プリンタヘッド６３の往復移動を行わせる。
【００１８】
用紙６２は、インクジェットプリンタ１００の側方に設けられた給紙カセット（図示せず）から給紙され、インクジェットヘッド６とプラテンローラ６６との間の空間に導かれて、インクジェットヘッド６から噴射されるインクにより所定の印字がなされた後に排紙される。なお、図１においては、用紙６２の給紙機構および排紙機構の図示を省略している。
【００１９】
パージ機構６７は、前記インクジェットヘッド６の内部に溜まる気泡やゴミなどを含んだ不良インクを強制的に吸引して除去するためのものである。
このパージ機構６７はプラテンローラ６６の側方に設けられ、前述の駆動機構６５によってプリンタヘッド６３がリセット位置に至ったときにそのインクジェットヘッド６に対向するよう、該パージ機構６７の配設位置が定められている。このパージ機構６７はパージキャップ８１を備えており、インクジェットヘッド６の下面に設けられる多数のノズル（詳細は後述）を覆うように、当該インクジェットヘッド６の下面に対し当接する。
この構成で、プリンタヘッド６３がリセット位置にあるときに、このキャリッジ６４に設けられているインクジェットヘッド６のノズルをパージキャップ８１で覆って、インクジェットヘッド６の内部に溜まる気泡などを含んだ不良インクを、カム８３の駆動によりポンプ８２によって吸引して廃インク溜め８４へ廃棄することにより、インクジェットヘッド６の復旧を行うようにしている。これにより、インクジェットヘッド６に対するインクの初期導入時において気泡を除去でき、あるいは、印字に伴う内部の気泡の成長などによって陥っていた噴射不良状態からインクジェットヘッド６を正常状態へ復帰させることができる。
なお、図１に示すキャップ８５は、印字が終了してリセット位置に戻されるキャリッジ６４上のインクジェットヘッド６の多数のノズルを覆って、インクの乾燥を防止するためのものである。
【００２０】
プリンタヘッド６３を上下逆さまにした状態の斜視図が図２に示される。該プリンタヘッド６３の本体フレーム６８は同図に示すように、その上面側（図２においては下面側に位置するよう図示している）が開放された略箱状に形成されており、その開放された側から四つのインクカートリッジ６１を着脱自在に装着できるようにして、搭載部を形成している。
図２に示すように、本体フレーム６８の搭載部の一側部位には、各インクカートリッジ６１のインク放出部に接続できるインク供給通路４・４・４・４が、本体フレーム６８の底板５の下面（インクジェットヘッド６が固着される側の面）まで連通している。それぞれのインク供給通路４に対応させて、インクジェットヘッド６のインク供給孔３９（後述）と密接できるようにしたゴム製等のジョイント部材４７が、底板５の下面に取り付けられる。
【００２１】
図２に示すように、底板５の下面側には、インクジェットヘッド６を四つ並列させて配置させるための四つの支持部８を、段付き状に形成している。インクジェットヘッド６は、この各支持部８に対し、紫外線硬化型の接着剤にて固定される。
【００２２】
インクジェットヘッド６の斜視図が図４に示される。このインクジェットヘッド６は積層型のキャビティプレート１０を有しており、該キャビティプレート１０に対してプレート型の圧電アクチュエータ（以下「アクチュエータ」）２０が、接着剤又は接着シートを介して接着、積層される。そして更にアクチュエータ２０の上面には、外部機器との電気的接続のためのフレキシブルフラットケーブル４０が、接着剤にて重ね接合されている。最下層のキャビティプレート１０の下面側にはノズル３５が多数開口されており、各ノズル３５から下向きにインクが噴射される。
【００２３】
図４はキャビティプレート１０の分解斜視図を、図５はキャビティプレート１０の分解拡大斜視図（図４のＶ−Ｖ方向断面）を、それぞれ示す。
キャビティプレート１０は図４・図５に示すように、ノズルプレート１１、ダンパプレート１２、二枚のマニホールドプレート１３Ｘ・１３Ｙ、三枚のスペーサプレート１４Ｘ・１４Ｙ・１４Ｚ、ベースプレート１５の計八枚の薄い金属板を、それぞれ接着剤にて重ね接合して積層した構造としている。
【００２４】
ノズルプレート１１には図４・図５に示すように、微小径（本実施形態では、２５μｍ程度）のインク噴射用のノズル３５が、微小の間隔をおいて多数形成される。このノズル３５は、当該ノズルプレート１１における長手方向に沿って、千鳥状の二列に配列されている。
【００２５】
ベースプレート１５には図５に示すように、複数の圧力室３６・３６・・・が、ベースプレート１５の長手方向に沿って千鳥状配列で二列に穿設されている。圧力室３６の具体的な形状が図５に示されるが、この図に示すように各圧力室３６は、その長手方向が該ベースプレート１５の長手方向に対して直交するように、細幅に形成されている。
【００２６】
各圧力室３６の他端部３６ａは、三枚のスペーサプレート１４Ｘ・１４Ｙ・１４Ｚ、二枚のマニホールドプレート１３Ｘ・１３Ｙ、およびダンパプレート１２に同じく千鳥状配列で穿設されている微小径の貫通孔３７を介して、ノズルプレート１１における前述のノズル３５に連通している。
【００２７】
ベースプレート１５に隣接する上側スペーサプレート１４Ｘには、各圧力室３６に対応する位置にインク供給孔３８が穿設され、このインク供給孔３８が、各圧力室３６の一端部３６ｂに接続される。すぐ下側に位置する中間スペーサプレート１４Ｙには、細長い絞り部４３が、圧力室３６の長手方向と平行に、貫通状に形成される。前記インク供給孔３８は、この絞り部４３の一端に連通される。
絞り部４３の他端は、下側スペーサプレート１４Ｚに貫通して設けられた導入孔４４を介して、後述する共通インク室７に連通する。
この絞り部４３は、後述するアクチュエータ２０の動作で生じたインクの圧力変動がインク供給孔３８側に向うのを制限して、ノズル３５からのインクの噴射を効果的に行う役割を果たす。
【００２８】
図５に示すように、二枚のマニホールドプレート（１３Ｘ・１３Ｙ）のうちスペーサプレート１４Ｘ〜１４Ｚに近い側の上側マニホールドプレート１３Ｘには、二つのインク室半部１３ａ・１３ａが貫通状に形成されている。一方、ノズルプレート１１側に位置する下マニホールドプレート１３Ｙには、二つのインク室半部１３ｂ・１３ｂが、上側マニホールドプレート１３Ｘに向けてのみ開放するように凹設されている。
この構成で、二枚のマニホールドプレート１３Ｘ・１３Ｙと下側スペーサプレート１４Ｚの計三枚を積層することにより、対応する上下のインク室半部１３ａ・１３ｂが相互に接合されて、貫通孔３７の列の両側に一つずつ、計二つの共通インク室７・７が図６のように形成される。
【００２９】
なお、貫通孔３７の列の両側に二つの共通インク室７・７を設けたのは、二列に配置された圧力室３６に対応させるためである。即ち、二列配置されるうちの一列側の圧力室群は一方の共通インク室７に、残りの一列側の圧力室群は他方の共通インク室７に、それぞれ連通されているのである。
このようにインクジェットヘッド６を構成することで、二つの共通インク室７・７に互いに異なる色のインクを供給して一つのインクジェットヘッド６で二色の印字を行わせる印字形態に用いることをも可能にし、インクジェットヘッド６の汎用性を高めて部品の種類の低減を図っている。ただし本実施形態においては、双方の共通インク室７・７に同色のインクを供給し、二列のノズル３５で単色の高解像度の印字を行わせる印字形態を採っている。
【００３０】
図５に示すように、マニホールドプレート１３Ｘ・１３Ｙのすぐ下に位置するダンパプレート１２には、ダンパ溝１２ｃ・１２ｃが凹設される。このダンパ溝１２ｃ・１２ｃはマニホールドプレート１３Ｙ側に向けてのみ開放するように形成され、その位置および形状は前記共通インク室７・７と一致させている。
従って、マニホールドプレート１３Ｘ・１３Ｙおよびダンパプレート１２を接合したときは、マニホールドプレート１３Ｙのインク室半部１３ｂを凹設してある部分（ダンパ部４２）に、前記ダンパ溝１２ｃが位置する。ここでマニホールドプレート１３Ｙは適宜弾性変形し得る金属素材（例えば、ステンレス鋼）で構成されているので、このダンパ部４２は、共通インク室７側にも、ダンパ溝１２ｃ側にも、自由に振動することができる。
以上の構成により、インク噴射時に圧力室３６で発生した圧力変動が共通インク室７に伝播しても、該ダンパ部４２が弾性変形して振動することによって当該圧力変動を吸収減衰させることができ（ダンパ作用）、圧力変動が他の圧力室３６へ伝播してしまうクロストークを防止することができる。
【００３１】
図４に示すように、ベースプレート１５には二つのインク供給孔３９ａ・３９ａが穿設され、スペーサプレート１４Ｘ・１４Ｙ・１４Ｚにおいても同様にインク供給孔３９ｂ〜３９ｄが二つずつ穿設されている。ベースプレート１５とスペーサプレート１４Ｘ・１４Ｙ・１４Ｚとを接合することで、対応するインク供給孔３９ａ〜３９ｄが互いに接続され、前述の二つの共通インク室７・７のそれぞれに対応するインク供給孔３９・３９が形成される。
インクジェットヘッド６の小型化の要請から、このインク供給孔３９・３９は、複数の圧力室３６・３６・・・のなす列の端部に近い位置に穿設され、また、二つのインク供給孔３９・３９は互いに接近して配置されている。
【００３２】
以上のキャビティプレート１０の構成により、前述のインク供給孔３９・３９から共通インク室７・７内に流入したインクは、導入孔４４から絞り部４３、インク供給孔３８と経由して、各圧力室３６の一端部３６ｂ側から供給される。そして、それぞれの圧力室３６において後述のアクチュエータ２０により噴射エネルギーを与えられたインクは、その他端部３６ａから各貫通孔３７・３７・・・を経由した後、対応するノズル３５に至って噴射される。
このように、インクジェットヘッド６には、インクが、共通インク室７、導入孔４４、絞り部４３、インク供給孔３８、圧力室３６、ノズル３５の順に通過するインク流路が形成される。
【００３３】
図７はアクチュエータ２０の分解拡大斜視図を示すものである。アクチュエータ２０は図６や図７に示すように、二種類の圧電シート２１・２２と、一枚の絶縁シート２３とを積層した構造である。一方の圧電シート２１の上面には、キャビティプレート１０における各圧力室３６毎に対応した細幅の複数の駆動電極２４が、千鳥状配列で設けられている。各駆動電極２４の一端部２４ａは、アクチュエータ２０の表裏面２０ａ・２０ｂと直交する左右側面に露出するように形成されている。
【００３４】
もう一つの圧電シート２２の上面には、複数の圧力室３６に対して共通のコモン電極２５が設けられている。コモン電極２５の一端部２５ａも、各駆動電極２４の一端部２４ａと同様、左右側面に露出するように形成されている。圧電シート２１・２２は図示のように１枚ずつ積層、あるいは交互に複数枚積層され、各駆動電極２４とコモン電極２５とに挟まれる圧電シート２１・２２におけるそれぞれの領域は、各圧力室３６ごとに対応した圧力発生部となる。
【００３５】
最上段の絶縁シート２３の上面には、各駆動電極２４の各々に対する表面電極２６と、コモン電極２５に対する表面電極２７とが、左右側面に沿って並ぶように設けられている。
【００３６】
また、左右側面には、各駆動電極２４の一端部２４ａに第１の凹み溝３０が、コモン電極２５の一端部２５ａに第２の凹み溝３１が、それぞれ積層方向に延びるように設けられている。各第１の凹み溝３０内には、各駆動電極２４と各表面電極２６とを電気的に接続する側面電極（図示せず）が、第２の凹み溝３１内には、コモン電極２５と表面電極２７とを電気的に接続する側面電極（図示せず）が、それぞれ形成されている。なお、符号２８および２９の電極は、捨てパターンの電極である。
【００３７】
以上のような構成のキャビティプレート１０とアクチュエータ２０とは、キャビティプレート１０における各圧力室３６と、アクチュエータ２０における駆動電極２４とが対応するように積層される。また、アクチュエータ２０における上側の表面２０ａにおいて、フレキシブルフラットケーブル４０における各種の配線パターン（図示せず）が、各表面電極２６・２７に電気的に接合される。
【００３８】
そして、インクジェットヘッド６におけるアクチュエータ２０の各駆動電極２４のうち任意の駆動電極２４とコモン電極２５との間に電圧を印加すると、圧電シート２２のうち電圧を印加した駆動電極２４の部分（即ち圧力発生部）に、圧電による積層方向の歪みが発生し、圧力室３６の容積が縮小する。こうして圧力室３６内のインクに噴射エネルギーが与えられ、インクはノズル３５から液滴状に噴射され、用紙６２への所定の印字が行われる。
【００３９】
以上で説明したように、本実施形態のヘッドユニット（インクジェットヘッド）６においては、キャビティプレート１０の構成により、前述のインク供給孔３９・３９から共通インク室７・７内に流入したインクは、導入孔４４から絞り部４３、インク供給孔３８と経由して、各圧力室３６の一端部３６ｂ側から供給される。そして、それぞれの圧力室３６においてアクチュエータ２０により噴射エネルギーを与えられたインクは、その他端部３６ａから各貫通孔３７・３７・・・を経由した後、対応するノズル３５に至って噴射される。このように、インクジェットヘッド６には、インクが、共通インク室７、導入孔４４、絞り部４３、インク供給孔３８、圧力室３６、ノズル３５の順に通過するインク流路が形成される。
【００４０】
ここで、上記のインク流路においては、前述の通り、インクの流れに澱みを生じることなくスムーズに流れ、インク内に気泡が溜まりにくく、溜まったとしても前記パージ機構６７で容易に吸い出して除去できることが要求される。これは、インクの初期導入時に気泡を完全に除去することができなかったり、或いは、印字作動中にインク内に気泡が発生して成長すると、ノズル３５からのインクの噴射において不噴出が起こり、印字面に空白（ドット抜け）が生じてしまう原因になるからである。
【００４１】
この点を本実施形態についてみると、図８に示すように、インク供給孔（第２流路）３８が圧力室（第１流路）に接続する箇所において、該インク供給孔３８が圧力室３６に面して形成される開口３８ａが、該圧力室３６の端部壁３６ｃと重複しないように内方側へ位置しているため、段差部３６ｄが結果的に形成されている。しかしながら前記インク供給孔３８が、下流に行くに従って端部壁３６ｃに近づくように平板積層方向から傾けられた方向とされているので、圧力室３６に導入された直後のインクは、端部壁３６ｃに向かって流れる。このように段差部３６ｄを経由して端部壁３６ｃに向かうインク流が形成されるから、段差部３６ｄの部分において澱みが発生しないのである。
換言すれば本実施形態においては、図９に示すように、開口３８ａから圧力室３６に供給される第２インク流Ａ２は、圧力室３６内のインクの流動方向とはほぼ反対側から第１インク流Ａ１の長手方向一端部３６ｂの端部壁３６ｃに向かう方向に案内されている。従って、段差部３６ｄの部分においてインクが澱むことがなく、仮に段差部３６ｄの部分に気泡が溜まっても、前記パージ機構６７によってこの部分の気泡を容易に押し流して排出することができる。
【００４２】
なお、本実施形態においては、ベースプレート（第１平板）１５に圧力室（第１流路）３６が該プレート１５と平行な長手方向を有するように形成され、上側スペーサプレート（第２平板）１４Ｘにインク供給孔（第２流路）３８が形成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。即ち、第２流路が第１流路と同じ部材に設けられていても、図９に示すようにインク流Ａ１，Ａ２を形成する限りは、気泡が溜まりにくく気泡パージ特性が良好であるという効果が損なわれることはない。
【００４３】
ただし、本実施形態のように二つの平板１５・１４Ｘにそれぞれ流路３６・３８を形成した上でそれを積層させる構成では、積層させる平板同士の多少の貼りズレを許容できるようにすべく、インク供給孔３８の終端が圧力室３６側に形成する開口３８ａは、図９に示すように、圧力室３６の端部壁３６ｃから多少のマージンをもって内方に位置させることが多い。前記段差部３６ｄは結局はこのマージン部分を意味することになるが、本発明の構成とすれば、当該段差部３６ｄでのインク流の澱みが発生しないのである。従って本発明は、二つの平板を積層させることで二つの流路を接続する構成に、特に適合的であるといえる。
【００４４】
また、本実施形態においては、インク供給孔（第２流路）３８は、その流れ方向において流路断面積が一様な形状とされているが、図１０に示すように、ベースプレート（第１平板）１５に近づくに従って流路断面積が減少する形状（先を絞った形状）のインク供給孔３８’とされてもよい。これにより、第２インク流Ａ２は、開口３８ａ’から圧力室（第１流路）３６へ噴出する流れの勢いを増すことができる。従って、段差部３６ｄの気泡をより効率良く押し流して排出することができ、気泡のパージ特性が一層向上される。
【００４５】
【発明の効果】
本発明では以上に示すように、請求項１の発明によると、通常はインクの流れに澱みが生じて気泡が溜まり易くなる、第１流路の端部壁と第２流路との接続部分において、第２流路のインクが第１流路の端部壁に向かって流れ込む。従って、当該端部壁近傍部分に澱みが生じず、当該部分にある気泡を容易に押し流して排出することができ、気泡のパージ特性がよい。
【００４６】
請求項２の発明によると、第１平板の端部壁と第２平板の開口との間に、第１流路の長手方向に段差があっても、この段差部分にある気泡を容易に押し流して排出することができる。
【００４７】
請求項３の発明によると、第２流路の終端から第１流路へ噴出するインク流の勢いを増すことができるので、気泡をより効率良く押し流して排出することができ、気泡のパージ特性が一層向上される。
【００４８】
請求項４の発明によると、圧力室にインクが供給される部分において、当該空間にある気泡を押し流して排出することができ、気泡のパージ特性がよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのカラーインクジェットプリンタを示す斜視図である。
【図２】プリンタヘッドの断面図である。
【図３】ヘッドユニットの分解斜視図である。
【図４】キャビティプレートの積層構造を示す分解斜視図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ断面拡大斜視図である。
【図６】図３におけるVI−VI断面拡大図である。
【図７】アクチュエータの積層構造を示す分解斜視図である。
【図８】圧力室およびインク供給孔付近の拡大断面図である。
【図９】圧力室およびインク供給孔付近の拡大平面図である。
【図１０】別実施形態の圧力室およびインク供給孔付近の拡大断面図である。
【図１１】従来のインクジェットヘッドの第１流路と第２流路との接続部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
６インクジェットヘッド
７共通インク室
３５ノズル
３６圧力室（第１流路）
３６ｃ端部壁
３８インク供給孔（第２流路）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet head of an ink jet recording apparatus that performs required recording on recording paper or the like by ejecting ink liquid from nozzles.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet recording apparatus is well known as a recording apparatus that has a relatively simple configuration and facilitates high-speed printing and high-quality printing.
As an inkjet head of a conventional inkjet recording apparatus, for example, a plurality of nozzles that eject ink onto a printing surface, a pressure chamber provided corresponding to each of the nozzles, and ink is distributed to the pressure chamber Some have a common ink chamber for supply.
In this configuration, first, ink is supplied to the common ink chamber, and the ink is distributed to the pressure chambers through the ink supply holes. The distributed ink is pressurized in each pressure chamber, passes through the through hole, and is ejected from the nozzle. In this way, an ink flow path is formed from the common ink chamber to the nozzle via the pressure chamber.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional configuration, there may be a portion where ink does not flow smoothly in the ink flow path from the common ink chamber to the nozzle.
For example, as shown in FIG. 11, there may be a portion where the first flow path 136 and the second flow path 138 are connected while being substantially orthogonal. In this configuration, ink flows from the second flow path 138 toward the first flow path 136 (ink flow A2 → A1), but the end of the second flow path 138 overlaps with the end wall 136c of the first flow path 136. In the case where the first flow path 136 is connected on the inner side, the portion where the ink stagnates is formed at the stepped portion 136d between the end wall 136c and the terminal opening of the second flow path 138. End up.
[0004]
Then, even if the ink is sucked from the nozzle side as indicated by the arrow A2 → A1 by an appropriate purge mechanism attached to the apparatus side, the air bubbles (air) in the stepped portion 136d can be sucked out and removed. It becomes difficult. That is, even if the purge mechanism cannot completely remove the air in the stepped portion 136d when the ink is initially introduced, or even if bubbles generated in the ink during the printing operation gather and grow in the stepped portion 136d, the purge mechanism. It may not be possible to remove these bubbles.
As a result, air bubbles in the stepped portion 136d grow greatly during the printing operation, obstructing the ink flow, and finally, it becomes impossible to eject the ink from the nozzles, resulting in a blank (dot missing) on the printing surface. There's a problem.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an ink jet head in which bubbles are unlikely to accumulate in an ink flow path and can be easily sucked by a purge mechanism even if they are accumulated. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The problems to be solved by the present invention are as described above. Means for solving the problems will be described below.
[0007]
According to a first aspect of the present invention, a plurality of nozzles for ejecting ink to the printing surface, pressure chambers provided corresponding to the nozzles, and a common ink chamber for distributing and supplying ink to the pressure chambers, And an ink flow path extending from a common ink chamber to the nozzle via the pressure chamber, the ink jet head forming a part of the ink flow path and long in the ink flow direction, and the ink flow A first flow path whose upstream end in the direction is defined by an end wall and a part of the ink flow path located upstream from the first flow path, and close to the end wall A second flow path connected to the first flow path is formed at a position where the second flow path is in a position close to the end wall, and the ink flow direction in the first flow path is Connected in the middle of the first flow path. Together are, the ink flowing from the second flow path to the first flow path, the the flow direction of the ink of the first channel in the direction from the substantially opposite side to said end wall of said first passage It is inclined with respect to the flow direction of the ink in the first flow path so as to flow out and collide with the end wall.
[0008]
According to the above configuration, the ink in the second flow path is usually the first flow path at the connection portion between the end wall of the first flow path and the second flow path, where the ink flow is stagnation and bubbles are likely to accumulate. It flows toward the end wall of the flow path. Therefore, the bubbles in the space can be easily pushed away and discharged, and the bubble purge characteristics are improved.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the flat plate constituting the inkjet head includes at least a first flat plate and a second flat plate that are stacked while being adjacent to each other, and the first flat plate includes the first flow plate. A path is formed to have a longitudinal direction parallel to the flat plate, the second flow path is formed in the second flat plate, and the second flow path is formed on a surface of the second flat plate on the first flat plate side. The opening to be formed is positioned inward so as not to overlap an end wall on one end side in the longitudinal direction of the first flow path, and the direction of the second flow path is the first flow path as it goes downstream. It is characterized in that the direction is inclined from the flat plate stacking direction so as to approach the end wall.
[0010]
According to said structure, even if there exists a level | step difference in the longitudinal direction of a 1st flow path between the edge part wall of a 1st flat plate, and the opening of a 2nd flat plate, the bubble in this level | step-difference part is pushed away and discharged | emitted. Can do.
[0011]
A third aspect is characterized in that, in the first or second aspect, the second flow path has a shape in which a cross-sectional area of the flow path decreases as it approaches the first flow path.
[0012]
According to the above configuration, since the momentum of the ink flow ejected from the end of the second flow path to the first flow path can be increased, the bubbles can be pushed and discharged more efficiently, and the purge characteristic of the bubbles is further improved. Be improved.
[0013]
In a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the first flow path is the pressure chamber, and the second flow path is for connecting the common ink chamber to the pressure chamber. It is characterized by being a flow path.
[0014]
According to the above configuration, in the portion where the ink is supplied to the pressure chamber, the bubbles in the space can be pushed out and discharged, and the bubble purge characteristic is good.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a color ink jet printer as an ink jet recording apparatus of the present invention.
[0016]
In FIG. 1, a printer head 63 of the color ink jet printer 100 has a total of four arranged for each color in order to eject ink of four colors (for example, cyan, magenta, yellow, and black) onto its main body frame 68. A total of four ink cartridges 61 are fixedly attached to the main body frame 68 and fixed to each of the piezoelectric inkjet heads 6 and filled with color inks. The main body frame 68 is fixed to a carriage 64 that is reciprocated in a linear direction by a drive mechanism 65. The platen roller 66 for feeding paper is arranged so that its axis is along the reciprocating direction of the carriage 64, and faces the inkjet head 6.
[0017]
The carriage 64 is slidably supported by a guide shaft 71 and a guide plate 72 that are disposed in parallel with the support shaft of the platen roller 66. Pulleys 73 and 74 are supported near both ends of the guide shaft 71, and an endless belt 75 is stretched between the pulleys 73 and 74. The carriage 64 is fixed to the endless belt 75.
In such a configuration of the drive mechanism 65, when one pulley 73 is rotated forward and backward by the drive of the motor 76, the carriage 64 is reciprocated in a linear direction along the guide shaft 71 and the guide plate 72. The printer head 63 is reciprocated.
[0018]
The paper 62 is fed from a paper feed cassette (not shown) provided on the side of the ink jet printer 100, guided to the space between the ink jet head 6 and the platen roller 66, and ejected from the ink jet head 6. The paper is discharged after predetermined printing is performed with the ink. In FIG. 1, the paper feed mechanism and paper discharge mechanism for the paper 62 are not shown.
[0019]
The purge mechanism 67 is for forcibly sucking and removing defective ink containing bubbles, dust, etc. accumulated in the ink jet head 6.
The purge mechanism 67 is provided on the side of the platen roller 66, and the purge mechanism 67 is disposed so as to face the ink-jet head 6 when the printer head 63 reaches the reset position by the drive mechanism 65 described above. It has been established. The purge mechanism 67 includes a purge cap 81 and abuts against the lower surface of the inkjet head 6 so as to cover a large number of nozzles (details will be described later) provided on the lower surface of the inkjet head 6.
With this configuration, when the printer head 63 is at the reset position, the nozzles of the inkjet head 6 provided on the carriage 64 are covered with the purge cap 81, and defective ink containing bubbles or the like that accumulate in the inkjet head 6 is obtained. The ink jet head 6 is restored by being sucked by the pump 82 by the drive of the cam 83 and discarded in the waste ink reservoir 84. Thereby, bubbles can be removed at the time of initial introduction of ink to the ink jet head 6, or the ink jet head 6 can be returned to a normal state from an ejection failure state which has been caused by growth of internal bubbles accompanying printing.
Note that the cap 85 shown in FIG. 1 is for covering a large number of nozzles of the inkjet head 6 on the carriage 64 that is returned to the reset position after printing is completed, and prevents drying of the ink.
[0020]
A perspective view of the printer head 63 upside down is shown in FIG. As shown in the drawing, the main body frame 68 of the printer head 63 is formed in a substantially box shape with its upper surface side (shown so as to be located on the lower surface side in FIG. 2) opened. The mounting portion is formed so that the four ink cartridges 61 can be detachably mounted from the formed side.
As shown in FIG. 2, ink supply passages 4, 4, 4, 4 that can be connected to the ink discharge portions of the respective ink cartridges 61 are provided on one side portion of the mounting portion of the main body frame 68 on the bottom plate 5 of the main body frame 68. It communicates to the lower surface (the surface on the side where the inkjet head 6 is fixed). A joint member 47 made of rubber or the like is attached to the lower surface of the bottom plate 5 so as to be in close contact with an ink supply hole 39 (described later) of the inkjet head 6 corresponding to each ink supply passage 4.
[0021]
As shown in FIG. 2, on the lower surface side of the bottom plate 5, four support portions 8 for arranging the four inkjet heads 6 in parallel are formed in a stepped shape. The ink jet head 6 is fixed to each support portion 8 with an ultraviolet curable adhesive.
[0022]
A perspective view of the inkjet head 6 is shown in FIG. The inkjet head 6 has a laminated cavity plate 10, and a plate-type piezoelectric actuator (hereinafter referred to as “actuator”) 20 is bonded and laminated to the cavity plate 10 via an adhesive or an adhesive sheet. The Further, on the upper surface of the actuator 20, a flexible flat cable 40 for electrical connection with an external device is laminated and bonded with an adhesive. A number of nozzles 35 are opened on the lower surface side of the lowermost cavity plate 10, and ink is ejected downward from each nozzle 35.
[0023]
4 is an exploded perspective view of the cavity plate 10, and FIG. 5 is an exploded enlarged perspective view of the cavity plate 10 (cross section taken along the VV direction in FIG. 4).
As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the cavity plate 10 is a total of eight thin plates including a nozzle plate 11, a damper plate 12, two manifold plates 13X and 13Y, three spacer plates 14X, 14Y and 14Z, and a base plate 15. Each metal plate has a structure in which the metal plates are laminated and bonded together with an adhesive.
[0024]
As shown in FIGS. 4 and 5, a large number of nozzles 35 for ink ejection having a minute diameter (in this embodiment, about 25 μm) are formed on the nozzle plate 11 at minute intervals. The nozzles 35 are arranged in two staggered rows along the longitudinal direction of the nozzle plate 11.
[0025]
As shown in FIG. 5, a plurality of pressure chambers 36, 36... Are formed in the base plate 15 in two rows in a staggered arrangement along the longitudinal direction of the base plate 15. The specific shape of the pressure chamber 36 is shown in FIG. 5. As shown in this figure, each pressure chamber 36 is formed with a narrow width so that its longitudinal direction is perpendicular to the longitudinal direction of the base plate 15. Has been.
[0026]
The other end portion 36a of each pressure chamber 36 has a small diameter penetrating through the three spacer plates 14X, 14Y and 14Z, the two manifold plates 13X and 13Y, and the damper plate 12 in a staggered arrangement. The nozzle 37 communicates with the aforementioned nozzle 35 through the hole 37.
[0027]
In the upper spacer plate 14 </ b> X adjacent to the base plate 15, ink supply holes 38 are formed at positions corresponding to the pressure chambers 36, and the ink supply holes 38 are connected to one end 36 b of each pressure chamber 36. In the intermediate spacer plate 14 </ b> Y located immediately below, an elongated throttle portion 43 is formed in a penetrating manner in parallel with the longitudinal direction of the pressure chamber 36. The ink supply hole 38 communicates with one end of the throttle portion 43.
The other end of the throttle portion 43 communicates with a common ink chamber 7 to be described later via an introduction hole 44 provided so as to penetrate the lower spacer plate 14Z.
The throttle portion 43 plays a role of effectively ejecting ink from the nozzles 35 by restricting the change in ink pressure caused by the operation of the actuator 20 described later from moving toward the ink supply hole 38 side.
[0028]
As shown in FIG. 5, two ink chamber halves 13a and 13a are formed in a penetrating manner on the upper manifold plate 13X on the side close to the spacer plates 14X to 14Z of the two manifold plates (13X and 13Y). ing. On the other hand, in the lower manifold plate 13Y located on the nozzle plate 11 side, the two ink chamber halves 13b and 13b are recessed so as to open only toward the upper manifold plate 13X.
In this configuration, by stacking a total of three manifold plates 13X and 13Y and the lower spacer plate 14Z, the corresponding upper and lower ink chamber halves 13a and 13b are joined to each other, and the through hole 37 Two common ink chambers 7, 7 are formed on each side of the row, as shown in FIG.
[0029]
The reason why the two common ink chambers 7 and 7 are provided on both sides of the row of through holes 37 is to correspond to the pressure chambers 36 arranged in two rows. In other words, the pressure chamber group on one side of the two rows arranged is connected to one common ink chamber 7, and the pressure chamber group on the other side is connected to the other common ink chamber 7.
By configuring the inkjet head 6 in this way, it is also possible to use it in a printing mode in which two different ink chambers 7 and 7 are supplied with different colors of ink and two inkjet printing is performed with one inkjet head 6. This makes it possible to increase the versatility of the inkjet head 6 and reduce the types of components. However, in this embodiment, the same color ink is supplied to both the common ink chambers 7 and 7 and a single-color high-resolution printing is performed by the two rows of nozzles 35.
[0030]
As shown in FIG. 5, damper grooves 12c and 12c are recessed in the damper plate 12 located immediately below the manifold plates 13X and 13Y. The damper grooves 12c and 12c are formed so as to open only toward the manifold plate 13Y, and their positions and shapes are made to coincide with the common ink chambers 7 and 7.
Accordingly, when the manifold plates 13X and 13Y and the damper plate 12 are joined, the damper groove 12c is located in a portion (damper portion 42) where the ink chamber half 13b of the manifold plate 13Y is recessed. Here, since the manifold plate 13Y is made of a metal material (for example, stainless steel) that can be elastically deformed as appropriate, the damper portion 42 freely vibrates both on the common ink chamber 7 side and on the damper groove 12c side. can do.
With the above configuration, even if the pressure fluctuation generated in the pressure chamber 36 during ink ejection propagates to the common ink chamber 7, the damper section 42 can elastically deform and vibrate, thereby absorbing and attenuating the pressure fluctuation. (Damper action), crosstalk in which pressure fluctuations propagate to other pressure chambers 36 can be prevented.
[0031]
As shown in FIG. 4, the base plate 15 is provided with two ink supply holes 39a and 39a, and the spacer plates 14X, 14Y and 14Z are similarly provided with two ink supply holes 39b to 39d. . By joining the base plate 15 and the spacer plates 14X, 14Y, and 14Z, the corresponding ink supply holes 39a to 39d are connected to each other, and the ink supply holes 39 and corresponding to each of the two common ink chambers 7 and 7 are connected. 39 is formed.
In order to reduce the size of the ink jet head 6, the ink supply holes 39 are formed near the end of the row formed by the plurality of pressure chambers 36, 36, and two ink supply holes. 39 and 39 are arranged close to each other.
[0032]
With the above-described configuration of the cavity plate 10, the ink that has flowed into the common ink chambers 7 and 7 from the ink supply holes 39 and 39 passes from the introduction hole 44 through the throttle portion 43 and the ink supply hole 38 to each pressure. It is supplied from the one end 36 b side of the chamber 36. Then, the ink given the ejection energy by the actuator 20 to be described later in each pressure chamber 36 is ejected from the other end portion 36a to the corresponding nozzle 35 after passing through the through holes 37. .
As described above, an ink flow path through which ink passes in the order of the common ink chamber 7, the introduction hole 44, the throttle portion 43, the ink supply hole 38, the pressure chamber 36, and the nozzle 35 is formed in the inkjet head 6.
[0033]
FIG. 7 is an exploded enlarged perspective view of the actuator 20. As shown in FIGS. 6 and 7, the actuator 20 has a structure in which two types of piezoelectric sheets 21 and 22 and a single insulating sheet 23 are laminated. On the upper surface of one piezoelectric sheet 21, a plurality of narrow drive electrodes 24 corresponding to the respective pressure chambers 36 in the cavity plate 10 are provided in a staggered arrangement. One end 24a of each drive electrode 24 is formed so as to be exposed on the left and right side surfaces orthogonal to the front and back surfaces 20a and 20b of the actuator 20.
[0034]
A common electrode 25 common to the plurality of pressure chambers 36 is provided on the upper surface of the other piezoelectric sheet 22. Similarly to the one end portion 24a of each drive electrode 24, the one end portion 25a of the common electrode 25 is also formed to be exposed on the left and right side surfaces. The piezoelectric sheets 21 and 22 are laminated one by one as shown in the drawing, or a plurality of the piezoelectric sheets 21 and 22 are alternately laminated. It becomes a pressure generating part corresponding to each.
[0035]
On the upper surface of the uppermost insulating sheet 23, a surface electrode 26 for each of the drive electrodes 24 and a surface electrode 27 for the common electrode 25 are provided so as to be aligned along the left and right side surfaces.
[0036]
On the left and right sides, a first recessed groove 30 is provided at one end 24a of each drive electrode 24, and a second recessed groove 31 is provided at one end 25a of the common electrode 25 so as to extend in the stacking direction. Yes. In each first recessed groove 30, a side electrode (not shown) that electrically connects each drive electrode 24 and each surface electrode 26 is provided, and in each second recessed groove 31, the common electrode 25 and Side electrodes (not shown) that electrically connect the surface electrode 27 are formed. The electrodes 28 and 29 are discarded patterns.
[0037]
The cavity plate 10 and the actuator 20 configured as described above are stacked so that each pressure chamber 36 in the cavity plate 10 and the drive electrode 24 in the actuator 20 correspond to each other. Further, on the upper surface 20 a of the actuator 20, various wiring patterns (not shown) in the flexible flat cable 40 are electrically joined to the surface electrodes 26 and 27.
[0038]
When a voltage is applied between any drive electrode 24 and the common electrode 25 among the drive electrodes 24 of the actuator 20 in the inkjet head 6, the portion of the drive electrode 24 to which the voltage is applied in the piezoelectric sheet 22 (ie, pressure). The generation part) is distorted in the stacking direction due to piezoelectricity, and the volume of the pressure chamber 36 is reduced. In this way, ejection energy is given to the ink in the pressure chamber 36, and the ink is ejected in droplets from the nozzle 35, and predetermined printing on the paper 62 is performed.
[0039]
As described above, in the head unit (inkjet head) 6 of the present embodiment, the ink that has flowed into the common ink chambers 7 and 7 from the ink supply holes 39 and 39 due to the configuration of the cavity plate 10 is as follows. The pressure is supplied from one end portion 36 b side of each pressure chamber 36 through the introduction hole 44 through the throttle portion 43 and the ink supply hole 38. The ink, which is given ejection energy by the actuator 20 in each pressure chamber 36, is ejected from the other end portion 36a to the corresponding nozzle 35 after passing through the through holes 37, 37. As described above, an ink flow path through which ink passes in the order of the common ink chamber 7, the introduction hole 44, the throttle portion 43, the ink supply hole 38, the pressure chamber 36, and the nozzle 35 is formed in the inkjet head 6.
[0040]
Here, in the ink flow path, as described above, the ink flow smoothly flows without causing stagnation, and bubbles do not easily accumulate in the ink. Even if they accumulate, they are easily sucked and removed by the purge mechanism 67. It is required to be able to do it. This is because bubbles cannot be completely removed at the initial introduction of the ink, or if bubbles are generated and grow in the ink during the printing operation, non-ejection occurs in the ejection of ink from the nozzle 35, This is because blanks (missing dots) occur on the printing surface.
[0041]
In this embodiment, as shown in FIG. 8, the ink supply hole 38 is connected to the pressure chamber (first flow path) at the location where the ink supply hole (second flow path) 38 is connected to the pressure chamber. Since the opening 38a formed facing 36 is positioned inward so as not to overlap the end wall 36c of the pressure chamber 36, a step 36d is formed as a result. However, since the ink supply hole 38 is inclined from the flat plate stacking direction so as to approach the end wall 36c as it goes downstream, the ink immediately after being introduced into the pressure chamber 36 is the end wall 36c. It flows toward. In this way, since the ink flow toward the end wall 36c is formed via the step portion 36d, the stagnation does not occur at the step portion 36d.
In other words, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, the second ink flow A2 supplied from the opening 38a to the pressure chamber 36 is the first from the opposite side to the flow direction of the ink in the pressure chamber 36. The ink flow A1 is guided in a direction toward the end wall 36c of the longitudinal end 36b. Accordingly, ink does not stagnate in the stepped portion 36d, and even if bubbles accumulate in the stepped portion 36d, the purge mechanism 67 can easily push away and discharge the bubbles in this portion.
[0042]
In the present embodiment, a pressure chamber (first flow path) 36 is formed in the base plate (first flat plate) 15 so as to have a longitudinal direction parallel to the plate 15, and an upper spacer plate (second flat plate) 14X. In the above description, the ink supply hole (second flow path) 38 is formed. However, the present invention is not limited to this. That is, even if the second flow path is provided on the same member as the first flow path, as long as the ink flows A1 and A2 are formed as shown in FIG. The effect is not impaired.
[0043]
However, in the configuration in which the flow paths 36 and 38 are formed in the two flat plates 15 and 14X as in the present embodiment and then laminated, in order to allow a slight sticking deviation between the laminated flat plates, The opening 38a formed at the end of the ink supply hole 38 on the pressure chamber 36 side is often positioned inward from the end wall 36c of the pressure chamber 36 with a slight margin as shown in FIG. The step portion 36d eventually means this margin portion, but with the configuration of the present invention, the ink flow does not stagnate at the step portion 36d. Therefore, it can be said that the present invention is particularly suitable for a configuration in which two flow paths are connected by stacking two flat plates.
[0044]
In the present embodiment, the ink supply hole (second flow path) 38 has a uniform cross-sectional area in the flow direction. However, as shown in FIG. The ink supply hole 38 ′ may have a shape in which the flow path cross-sectional area decreases as it approaches the flat plate 15. Thereby, the second ink flow A2 can increase the momentum of the flow ejected from the opening 38a ′ to the pressure chamber (first flow path) 36. Accordingly, the bubbles in the stepped portion 36d can be pushed away and discharged more efficiently, and the bubble purge characteristics are further improved.
[0045]
【The invention's effect】
In the present invention, as described above, according to the first aspect of the present invention, the connecting portion between the end wall of the first flow path and the second flow path, in which stagnation usually occurs in the ink flow and bubbles tend to accumulate. The ink in the second channel flows toward the end wall of the first channel. Therefore, stagnation does not occur in the vicinity of the end wall, bubbles in the part can be easily washed away and discharged, and the bubble purge characteristic is good.
[0046]
According to the invention of claim 2, even if there is a step in the longitudinal direction of the first flow path between the end wall of the first flat plate and the opening of the second flat plate, the bubbles in the step portion are easily washed away. Can be discharged.
[0047]
According to the invention of claim 3, since the momentum of the ink flow ejected from the terminal end of the second flow path to the first flow path can be increased, the air bubbles can be pushed and discharged more efficiently, and the bubble purge characteristics Is further improved.
[0048]
According to the invention of claim 4, in the portion where the ink is supplied to the pressure chamber, the bubbles in the space can be pushed out and discharged, and the bubble purge characteristic is good.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a color inkjet printer as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a printer head.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the head unit.
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a laminated structure of cavity plates.
FIG. 5 is an enlarged perspective view of a VV cross section in FIG. 4;
6 is an enlarged sectional view taken along line VI-VI in FIG. 3;
FIG. 7 is an exploded perspective view showing a laminated structure of an actuator.
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of a pressure chamber and ink supply holes.
FIG. 9 is an enlarged plan view in the vicinity of a pressure chamber and an ink supply hole.
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of a pressure chamber and ink supply holes of another embodiment.
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a connection portion between a first flow path and a second flow path of a conventional inkjet head.
[Explanation of symbols]
6 Inkjet head 7 Common ink chamber 35 Nozzle 36 Pressure chamber (first flow path)
36c End wall 38 Ink supply hole (second flow path)

Claims

A plurality of nozzles that eject ink onto the printing surface;
A pressure chamber provided corresponding to each of the nozzles;
A common ink chamber for distributing and supplying ink to the pressure chamber;
An ink flow path from a common ink chamber to the nozzle via the pressure chamber,
A first flow path that forms part of the ink flow path, is long in the ink flow direction, and an upstream end in the ink flow direction is defined by an end wall;
A part of a portion of the ink channel located upstream from the first channel is formed, and a second channel connected to the first channel is formed at a position close to the end wall. ,
The second flow path is
In a position close to the end wall,
With respect to the direction of ink flow in the first flow path, it is connected in the middle of the first flow path,
The ink flowing out from the second flow path to the first flow path flows out in a direction from the substantially opposite side to the flow direction of the ink in the first flow path toward the end wall of the first flow path. An ink jet head, wherein the ink jet head is inclined with respect to a flow direction of ink in the first flow path so as to collide with an end wall.

The flat plate constituting the inkjet head includes at least a first flat plate and a second flat plate stacked while being adjacent to each other,
The first flat plate is formed so that the first flow path has a longitudinal direction parallel to the flat plate,
The second flow path is formed in the second flat plate,
The opening formed by the second flow channel on the first flat plate side surface of the second flat plate is positioned inward so as not to overlap with the end wall on one end side in the longitudinal direction of the first flow channel,
The direction of the second flow path is a direction inclined from the flat plate stacking direction so as to approach the end wall of the first flow path as going downstream. The inkjet head as described.

The inkjet head according to claim 1, wherein the second flow path has a shape in which a flow path cross-sectional area decreases as the first flow path is approached.

The first flow path is the pressure chamber, and the second flow path is a flow path for connecting the common ink chamber to the pressure chamber. The inkjet head according to item.