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JP5454016B2 - Inkjet head - Google Patents

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JP5454016B2
JP5454016B2 JP2009200390A JP2009200390A JP5454016B2 JP 5454016 B2 JP5454016 B2 JP 5454016B2 JP 2009200390 A JP2009200390 A JP 2009200390A JP 2009200390 A JP2009200390 A JP 2009200390A JP 5454016 B2 JP5454016 B2 JP 5454016B2
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

本発明はインクジェットヘッドに関し、詳しくは、インク吐出性能の維持と圧力室への気泡侵入による吐出性能への悪影響の抑制とを図り得るようにしたインクジェットヘッドに関する。   The present invention relates to an ink jet head, and more particularly, to an ink jet head capable of maintaining ink ejection performance and suppressing adverse effects on ejection performance due to bubble intrusion into a pressure chamber.

インクジェットプリンタの1つの形態として、記録媒体の全幅に対応するように多数のノズルが配列されたインクジェットヘッドを、記録媒体の幅方向と直交する方向(副走査方向)に相対的に1回だけ走査させることで、記録媒体の全体に印刷することが可能ないわゆるシングルパス方式のものが知られている。シングルパス方式は、インクジェットヘッドを記録媒体の幅方向(主走査方向)に亘って往復移動させるいわゆるシリアル方式に比べて高速に印刷することが可能であるが、インクジェットヘッドと記録媒体との相対的な移動が1回だけであるため、記録品質を向上させるためには、インクジェットヘッドに配列されるノズルを高密度に配置する必要がある。   As one form of an ink jet printer, an ink jet head in which a large number of nozzles are arranged so as to correspond to the entire width of the recording medium is scanned only once in a direction perpendicular to the width direction of the recording medium (sub-scanning direction). By so doing, a so-called single-pass type capable of printing on the entire recording medium is known. The single-pass method can print at a higher speed than the so-called serial method in which the ink-jet head is reciprocated in the width direction (main scanning direction) of the recording medium, but the relative relationship between the ink-jet head and the recording medium. Since the movement is only once, in order to improve the recording quality, it is necessary to arrange the nozzles arranged in the inkjet head at a high density.

シングルパス方式のプリンタに好適に用いられるインクジェットヘッドとして、ノズルとこのノズルに連通した圧力室との組を2次元状に配列させたものが知られている。ノズルと圧力室との組を2次元状に配列することにより、ヘッドを小型化でき、結果としてノズルを高密度化することができる。このようなインクジェットヘッドでは、ノズルや圧力室、その他のインク供給経路を複数枚の基板(層)に分けて形成し、それら複数枚の基板を順次積層することによって、積層体内にノズルに通じる圧力室やその他のインク供給経路を形成している。   2. Description of the Related Art As an ink jet head that is suitably used for a single-pass printer, there is known an ink jet head in which a set of nozzles and pressure chambers communicating with the nozzles is two-dimensionally arranged. By arranging a set of nozzles and pressure chambers two-dimensionally, the head can be reduced in size, and as a result, the nozzles can be densified. In such an ink jet head, nozzles, pressure chambers, and other ink supply paths are divided into a plurality of substrates (layers), and the plurality of substrates are sequentially stacked, so that the pressure that leads to the nozzles in the stacked body A chamber and other ink supply paths are formed.

このように複数枚の基板を積層することによって構成されるインクジェットヘッドとしては、ヘッドを小型化できるというメリットを有効に生かすため、複数の圧力室に共通にインクを供給するための共通流路を、圧力室とは異なる層に設けることにより、圧力室を高密度に配置できるようにするものが知られている(特許文献1〜4)。   In order to effectively utilize the merit that the head can be miniaturized, an ink jet head configured by laminating a plurality of substrates in this way has a common flow path for supplying ink to a plurality of pressure chambers in common. Further, it is known that the pressure chambers can be arranged at a high density by being provided in a layer different from the pressure chambers (Patent Documents 1 to 4).

特許文献1のインクジェットヘッドの概略構成を図9に示す。インクジェットヘッド100には、液滴を吐出する縦方向に延びるように形成されたノズル101と、このノズル101の上部に配置され、平面形状が略正方形状となる圧力室102とが形成されている。圧力室102におけるノズル101と反対側の壁面は振動板103が設けられていると共に、この振動板103の外側にピエゾ素子等の圧電素子からなる圧力発生手段104が設けられている。これらノズル101と圧力発生手段104を有する圧力室102との組は、インクジェットヘッド100に平面視で2次元状に配列される。   FIG. 9 shows a schematic configuration of the inkjet head disclosed in Patent Document 1. In the ink jet head 100, a nozzle 101 formed so as to extend in a vertical direction for discharging droplets and a pressure chamber 102 disposed on the nozzle 101 and having a substantially square shape in plan view are formed. . A vibration plate 103 is provided on the wall surface of the pressure chamber 102 opposite to the nozzle 101, and a pressure generating means 104 including a piezoelectric element such as a piezoelectric element is provided outside the vibration plate 103. A set of the nozzle 101 and the pressure chamber 102 having the pressure generating means 104 is two-dimensionally arranged on the inkjet head 100 in plan view.

共通流路105は、平面視で圧力室102と一部重なるように、該圧力室102の下方に配置されている。この共通流路105は、複数の圧力室102に対して共通にインクを供給するように、複数の圧力室102毎に形成され、各圧力室102との間が縦方向に延びるインク供給路106によって連通している。   The common flow path 105 is disposed below the pressure chamber 102 so as to partially overlap the pressure chamber 102 in plan view. The common flow path 105 is formed for each of the plurality of pressure chambers 102 so as to supply ink in common to the plurality of pressure chambers 102, and the ink supply path 106 that extends vertically between the pressure chambers 102. Communicated by

なお、上下とは、ノズル面を下向きとした状態のインクジェットヘッドにおける位置関係をいう。また、縦横とは、同じくノズル面を下向きとした状態のインクジェットヘッドにおける垂直方向を縦といい、水平方向を横という。   Note that “upper and lower” refers to a positional relationship in an ink jet head with the nozzle surface facing downward. The term “vertical” and “horizontal” refers to the vertical direction in the inkjet head with the nozzle surface facing downward, and “horizontal” refers to the horizontal direction.

一方、近年の吐出性能の高精度化、高速化、安定化等を図る観点から、インク供給路に断面積を減少させたり絞り部分を設けたりする場合がある。例えば、特許文献2には、図10に示すように、圧力室202と共通流路203との間のインク供給路204を横方向に延在させ、このインク供給路204に内部の流路を絞るアパーチャ205を形成し、このアパーチャ205によってインクの流れを制限することで、適当な流路抵抗を付与し、インク吐出の安定化を図ることが記載されている。図中、201はノズルである。   On the other hand, from the viewpoint of increasing the accuracy, speeding up, and stabilizing the discharge performance in recent years, the ink supply path may be reduced in cross-sectional area or provided with a throttle portion. For example, in Patent Document 2, as shown in FIG. 10, an ink supply path 204 between the pressure chamber 202 and the common flow path 203 extends in the lateral direction, and an internal flow path is provided in the ink supply path 204. It is described that an aperture 205 to be squeezed is formed and the flow of ink is restricted by this aperture 205 to provide an appropriate flow path resistance and to stabilize ink ejection. In the figure, 201 is a nozzle.

また、特許文献3には、図11に示すように、圧力室302と共通流路303との間のインク供給路304を縦方向の流路とし、このインク供給路304内の共通流路303側の流路を絞るように形成することが記載されている。図中、301はノズルである。   Further, in Patent Document 3, as shown in FIG. 11, the ink supply path 304 between the pressure chamber 302 and the common flow path 303 is a vertical flow path, and the common flow path 303 in the ink supply path 304 is formed. It describes that it forms so that the flow path of the side may be restrict | squeezed. In the figure, reference numeral 301 denotes a nozzle.

更に、特許文献4には、図12に示すように、共通流路403の上部に、補助用誘導孔404を形成し、この補助用誘導孔404の上端の側部から横方向に延びる通路405によって圧力室402と連通させることにより、補助用誘導孔404と通路405によってインク供給路を構成することが記載されている。通路405は、補助用誘導孔404よりも流路が絞られている。図中、401はノズルである。   Further, in Patent Document 4, as shown in FIG. 12, an auxiliary guide hole 404 is formed in the upper part of the common flow path 403, and a passage 405 that extends laterally from the upper side of the auxiliary guide hole 404. It is described that the ink supply path is constituted by the auxiliary guide hole 404 and the passage 405 by communicating with the pressure chamber 402 by the above. The channel of the passage 405 is narrower than the auxiliary guide hole 404. In the figure, 401 is a nozzle.

これらインクジェットヘッドは、いずれも共通流路内のインクがインク供給路を通って共通流路よりも上方に配置される圧力室に流入する構造となっている。   Each of these inkjet heads has a structure in which the ink in the common flow path flows through the ink supply path into a pressure chamber disposed above the common flow path.

特開2001−334661号公報JP 2001-334661 A 特開2003−311957号公報JP 2003-31957 A 特開平6−234218号公報JP-A-6-234218 特表平10−508808号公報Japanese National Patent Publication No. 10-508808

インクジェットヘッドが抱える問題の一つに、圧力室内への気泡流入の問題がある。インク中に混入する気泡(空気)がインクと共に共通流路から圧力室に供給され、圧力室内に臨む振動板に付着すると、気泡の圧縮作用のために、振動板の振動によってインクに加えられるべき圧力が緩衝され、液滴を正常に吐出するために必要な圧力発生が阻害されてしまい、液滴の吐出が正常に行われず、吐出のばらつきを発生させたり、場合によっては不吐出となってしまうおそれがある。このため、インクは十分に脱気され、インクジェットヘッドへの供給過程での気泡の混入も慎重に避けられる態勢が採られているが、インクジェットヘッドへ供給されるインク中の気泡の混入を完全に防止することは困難である。   One problem with inkjet heads is the problem of bubble inflow into the pressure chamber. When bubbles (air) mixed in the ink are supplied to the pressure chamber from the common flow path together with the ink and adhere to the diaphragm facing the pressure chamber, the bubbles should be added to the ink by the vibration of the diaphragm due to the compression action of the bubbles. The pressure is buffered and the generation of pressure necessary to normally discharge the droplets is hindered, the droplets are not discharged normally, causing variations in the discharge, or in some cases non-discharge There is a risk that. For this reason, the ink is sufficiently degassed, and air bubbles are carefully avoided during the supply process to the ink jet head, but the air bubbles in the ink supplied to the ink jet head are completely mixed. It is difficult to prevent.

従って、インク中に混入する気泡による吐出不安定化を回避するため、インクジェットヘッド自体にも、気泡をインク中から分離させ、圧力室内に流入させないようにするための手段を講じることが望まれる。   Therefore, in order to avoid ejection instability due to bubbles mixed in the ink, it is desirable that the inkjet head itself be provided with means for separating the bubbles from the ink and preventing them from flowing into the pressure chamber.

しかしながら、図9に示す特許文献1のインクジェットヘッド100は、共通流路105から圧力室102に至る過程でインク中の気泡を分離する手段を有していない。このインクジェットヘッド100は、インク供給路106は圧力室102内の振動板103に対向する位置に開口しており、インク供給路106から流入するインクの真上に振動板103が配置される構造であるため、共通流路105内のインクがインク供給路106を通って圧力室102内に流入すると、インクと共にインク中に混入している気泡は、分離することなく、そのまま圧力室102内に流入してしまう。圧力室102内に流入した気泡は、浮力によって上昇して振動板103に付着し、吐出不安定化の原因となってしまう。   However, the inkjet head 100 of Patent Document 1 shown in FIG. 9 does not have means for separating bubbles in the ink in the process from the common flow path 105 to the pressure chamber 102. In the inkjet head 100, the ink supply path 106 is opened at a position facing the vibration plate 103 in the pressure chamber 102, and the vibration plate 103 is disposed directly above the ink flowing from the ink supply path 106. Therefore, when the ink in the common flow path 105 flows into the pressure chamber 102 through the ink supply path 106, the air bubbles mixed in the ink together with the ink flow into the pressure chamber 102 without being separated. Resulting in. Bubbles that flow into the pressure chamber 102 rise by buoyancy and adhere to the vibration plate 103, causing unstable discharge.

また、図10に示す特許文献2のインクジェットヘッドでは、共通流路203内のインクは、共通流路203から上昇してインク供給路204内に流入し、インク供給路204内を横方向に流れて、この横方向に流れる過程でアパーチャ205によって流路が絞られるようになっているが、インク供給路204には、インク中の気泡を分離させ、圧力室に流入させないようにするための手段がないため、インク供給路204内に流入した気泡は、分離することなく、そのままインクと共に圧力室202に供給されてしまう。しかも、インク供給路204を横方向に流れて圧力室202の下部に至ったインクは、今度は上向きに流れて圧力室202内に流入する構成であるため、気泡は浮力によって圧力室202内に浸入し易い構造となっており、圧力室202内への気泡の流入を避けることは難しい。   In the ink jet head shown in FIG. 10, the ink in the common flow path 203 rises from the common flow path 203 and flows into the ink supply path 204, and flows laterally in the ink supply path 204. The flow path is narrowed by the aperture 205 in the process of flowing in the lateral direction, but the ink supply path 204 is a means for separating bubbles in the ink and preventing them from flowing into the pressure chamber. Therefore, the bubbles flowing into the ink supply path 204 are supplied to the pressure chamber 202 together with the ink without being separated. In addition, the ink that has flowed laterally through the ink supply path 204 and reached the lower portion of the pressure chamber 202 is configured to flow upward and flow into the pressure chamber 202, so that the bubbles enter the pressure chamber 202 by buoyancy. The structure is easy to enter, and it is difficult to avoid the inflow of bubbles into the pressure chamber 202.

更に、図11に示す特許文献3のインクジェットヘッドでは、インク供給路304が流路を絞る構成となっているが、圧力室302と共通流路303とを単純に縦方向に連通させるだけの構造であるため、このインク供給路304内にインクと共に流入した気泡は、そのまま圧力室302内に流入してしまい、やはり圧力室302内への気泡の流入を避けることは難しい。   Furthermore, in the ink jet head of Patent Document 3 shown in FIG. 11, the ink supply path 304 is configured to restrict the flow path, but the structure is merely to communicate the pressure chamber 302 and the common flow path 303 in the vertical direction. For this reason, the bubbles that have flowed into the ink supply path 304 together with the ink flow into the pressure chamber 302 as they are, and it is difficult to avoid the flow of bubbles into the pressure chamber 302.

また、図12に示す特許文献4のインクジェットヘッドでは、圧力室402と補助用導入孔404とを横方向に連通させる通路402が、補助用誘導孔404よりも流路を絞る構造となっているが、共通流路403から補助用誘導孔404に流入したインクは、共通流路403よりも小さな補助用誘導孔404によってやや流速が速くなり、次に、この補助用誘導孔404の上端の側部に開口する更に小さな通路405に流入することで、更に流速が速くなって圧力室402に供給されることになるため、共通流路403から補助用誘導孔404及び通路405を通って圧力室402に至る過程で、気泡がインクと分離できるような手段(場所及びタイミング)を持っておらず、気泡は分離することなくインク中に混入した状態のまま圧力室402まで運ばれてしまう。従って、この場合も圧力室402内への気泡の流入を避けることは難しい。   In the ink jet head of Patent Document 4 shown in FIG. 12, the passage 402 that connects the pressure chamber 402 and the auxiliary introduction hole 404 in the lateral direction has a structure that narrows the flow path more than the auxiliary guide hole 404. However, the ink flowing into the auxiliary guide hole 404 from the common flow path 403 has a slightly higher flow rate due to the auxiliary guide hole 404 smaller than the common flow path 403, and then the upper end side of the auxiliary guide hole 404. By flowing into the further smaller passage 405 that opens in the section, the flow velocity is further increased and the pressure chamber 402 is supplied to the pressure chamber 402. Therefore, the pressure chamber is passed through the auxiliary guide hole 404 and the passage 405 from the common flow path 403. In the process up to 402, there is no means (location and timing) that allows the bubbles to be separated from the ink, and the bubbles are not separated but are mixed in the pressure chamber without being separated. It will be carried up to 02. Accordingly, in this case as well, it is difficult to avoid the inflow of bubbles into the pressure chamber 402.

また、インク中の気泡を分離させ、圧力室に流入することを阻害するための何らかの構成部位をインクジェットヘッドに設けようとする場合、インクジェットヘッドの構成部位を増やすこととなり、インクジェットヘッドを構成するための基板の積層数を増加させることにつながる。基板の積層数の増加は、基板材料、加工工数及び組立工数が増加してコストアップにつながるだけでなく、それだけインクジェットヘッドの厚みが増すことによってノズル出口までの長さが長くなる結果、液滴吐出のためのエネルギーのロスが増加し、吐出効率が悪くなる問題もある。   In addition, in the case where an ink jet head is provided with some constituent parts for separating bubbles in the ink and preventing the ink from flowing into the pressure chamber, the constituent parts of the ink jet head are increased, and the ink jet head is configured. This leads to an increase in the number of stacked substrates. The increase in the number of stacked layers of substrates not only increases the cost of the substrate material, processing man-hours and assembly man-hours, but also increases the length to the nozzle outlet by increasing the thickness of the inkjet head. There is also a problem that energy loss for discharge increases and discharge efficiency deteriorates.

そこで、本発明の課題は、所望の吐出性能の維持と圧力室への気泡浸入による吐出性能への悪影響の抑制とを図り得るインクジェットヘッドを提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ink jet head capable of maintaining desired discharge performance and suppressing adverse effects on discharge performance due to bubble penetration into a pressure chamber.

また、本発明の他の課題は、基板の積層数を増加させることなく、所望の吐出性能の維持と圧力室への気泡浸入による吐出性能への悪影響の抑制とを図り得るインクジェットヘッドを提供することである。   Another object of the present invention is to provide an inkjet head capable of maintaining desired ejection performance and suppressing adverse effects on ejection performance due to bubble penetration into a pressure chamber without increasing the number of stacked substrates. That is.

本発明の更に他の課題は、以下の記載により明らかとなる。   Still another subject of the present invention will become apparent from the following description.

上記課題は、以下の各発明によって解決される。   The above problems are solved by the following inventions.

請求項1記載の発明は、一面に振動板を介して圧力発生手段が設けられた複数の圧力室と、前記圧力室に対応して設けられ、該圧力室内のインクを吐出させるノズル流路と、複数の前記圧力室に共通にインクを供給するための共通流路と、前記共通流路と前記圧力室とを連通させるインク供給路とを備え、前記圧力室が前記共通流路よりも上位に配置されてなるインクジェットヘッドにおいて、
前記インク供給路は、インクの供給方向に沿って前記共通流路に近い側から順に、第1の流路部、第2の流路部及び第3の流路部を少なくとも有し、
前記第1の流路部は、前記共通流路から供給されるインクを前記第2の流路部内に上向きに流入させる縦流路であり、
前記第3の流路部は、前記第2の流路部内のインクを該第2の流路部から横向きに流出させる横流路であり、
前記第1の流路部の横断面積をA1、前記第2の流路部の横断面積をA2aとしたとき、A2a>A1であり、且つ、前記第2の流路部の縦断面積をA2b、前記第3の流路部の縦断面積をA3としたとき、A2b>A3であり、
前記第2の流路部は、横断面が円形となる円筒形状であり、前記第3の流路部は、前記第2の流路部の側面にスリット状に開口しており、
前記第2の流路部の上部内壁面と前記第3の流路部の上部内壁面との間に、前記第2の流路部の上部内壁面の位置が前記第3の流路部の上部内壁面の位置よりも上位となる段差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である。
The invention described in claim 1 includes a plurality of pressure chambers provided with pressure generating means on one side via a diaphragm, a nozzle flow path provided corresponding to the pressure chamber, and discharging ink in the pressure chamber. A common flow path for supplying ink in common to the plurality of pressure chambers, and an ink supply path for communicating the common flow path and the pressure chamber, wherein the pressure chamber is higher than the common flow path. In an inkjet head arranged in
The ink supply path has at least a first flow path part, a second flow path part, and a third flow path part in order from the side close to the common flow path along the ink supply direction,
The first flow path portion is a vertical flow path for allowing ink supplied from the common flow path to flow upward into the second flow path portion,
The third flow path section is a horizontal flow path that causes the ink in the second flow path section to flow out sideways from the second flow path section,
When the cross-sectional area of the first flow path part is A1 and the cross-sectional area of the second flow path part is A2a, A2a> A1, and the vertical cross-sectional area of the second flow path part is A2b, when the longitudinal area of the third flow path part and A3, A2b> Ri A3 der,
The second flow channel portion has a cylindrical shape with a circular cross section, and the third flow channel portion opens in a slit shape on a side surface of the second flow channel portion,
The position of the upper inner wall surface of the second channel portion is between the upper inner wall surface of the second channel portion and the upper inner wall surface of the third channel portion. The ink jet head is characterized in that a level difference higher than the position of the upper inner wall surface is formed .

請求項2記載の発明は、前記第3の流路部の上部内壁面は、前記第2の流路部側からインクの供給方向に沿って次第に高さが低くなるように形成されていることを特徴とする請求項1記載のインクジェットヘッドである。 According to a second aspect of the present invention, the upper inner wall surface of the third flow path portion is formed such that the height gradually decreases along the ink supply direction from the second flow path portion side. The inkjet head according to claim 1.

請求項3記載の発明は、一面に振動板を介して圧力発生手段が設けられた複数の圧力室と、前記圧力室に対応して設けられ、該圧力室内のインクを吐出させるノズル流路と、複数の前記圧力室に共通にインクを供給するための共通流路と、前記共通流路と前記圧力室とを連通させるインク供給路とを備え、前記圧力室が前記共通流路よりも上位に配置されてなるインクジェットヘッドにおいて、
前記インク供給路は、インクの供給方向に沿って前記共通流路に近い側から順に、第1の流路部、第2の流路部及び第3の流路部を少なくとも有し、
前記第1の流路部は、前記共通流路から供給されるインクを前記第2の流路部内に上向きに流入させる縦流路であり、
前記第3の流路部は、前記第2の流路部内のインクを該第2の流路部から横向きに流出させる横流路であり、
前記第1の流路部の横断面積をA1、前記第2の流路部の横断面積をA2aとしたとき、A2a>A1であり、且つ、前記第2の流路部の縦断面積をA2b、前記第3の流路部の縦断面積をA3としたとき、A2b>A3であり、
前記第2の流路部は、横断面が円形となる円筒形状であり、前記第3の流路部は、前記第2の流路部の側面にスリット状に開口しており、
前記第3の流路部の上部内壁面は、前記第2の流路部側からインクの供給方向に沿って次第に高さが低くなるように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である。
According to a third aspect of the present invention, there are provided a plurality of pressure chambers provided with pressure generating means on one side via a diaphragm, a nozzle channel provided corresponding to the pressure chamber, and discharging ink in the pressure chamber. A common flow path for supplying ink in common to the plurality of pressure chambers, and an ink supply path for communicating the common flow path and the pressure chamber, wherein the pressure chamber is higher than the common flow path. In an inkjet head arranged in
The ink supply path has at least a first flow path part, a second flow path part, and a third flow path part in order from the side close to the common flow path along the ink supply direction,
The first flow path portion is a vertical flow path for allowing ink supplied from the common flow path to flow upward into the second flow path portion,
The third flow path section is a horizontal flow path that causes the ink in the second flow path section to flow out sideways from the second flow path section,
When the cross-sectional area of the first flow path part is A1 and the cross-sectional area of the second flow path part is A2a, A2a> A1, and the vertical cross-sectional area of the second flow path part is A2b, When the vertical cross-sectional area of the third flow path portion is A3, A2b> A3,
The second flow channel portion has a cylindrical shape with a circular cross section, and the third flow channel portion opens in a slit shape on a side surface of the second flow channel portion,
The upper inner wall surface of the third flow path portion is formed so as to gradually decrease in height along the ink supply direction from the second flow path portion side. .

請求項4記載の発明は、前記圧力室、前記ノズル流路、前記共通流路及び前記インク供給路は、前記ノズル流路用の第1の貫通孔及び前記共通流路用の凹部がそれぞれ形成された第1の基板と、前記第1の基板に形成された前記ノズル流路用の第1の貫通孔と連通するノズル流路用の第2の貫通孔及び前記共通流路用の凹部と連通する前記第1の流路部用の貫通孔がそれぞれ形成された第2の基板と、前記圧力室用の凹部、前記第2の基板に形成された前記第1の流路部用の貫通孔と連通する前記第2の流路部用の凹部及び該第2の流路部用の凹部と前記圧力室要の凹部とを連通する前記第3の流路部用の凹部がそれぞれ形成された第3の基板の少なくとも3枚の基板が順次積層されることによって形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のインクジェットヘッドである。 According to a fourth aspect of the present invention, the pressure chamber, the nozzle channel, the common channel, and the ink supply channel are formed with a first through hole for the nozzle channel and a recess for the common channel, respectively. A first through hole formed in the first substrate, a second through hole for the nozzle flow path communicating with the first through hole for the nozzle flow path, and a concave portion for the common flow path. A second substrate formed with a through hole for the first flow path portion communicating therewith, a recess for the pressure chamber, and a through hole for the first flow path portion formed in the second substrate A recess for the second channel portion communicating with the hole and a recess for the third channel portion communicating with the recess for the second channel portion and the recess for the pressure chamber are respectively formed. 4. The third substrate is formed by sequentially laminating at least three substrates. An ink jet head according to any one.

請求項記載の発明は、前記第2の流路部の上部内壁面は、粗面処理されていることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のインクジェットヘッドである。 The invention according to claim 5 is the ink jet head according to any one of claims 1 to 4 , wherein the upper inner wall surface of the second flow path portion is roughened.

請求項記載の発明は、前記圧力室は、前記共通流路よりも上位に配置されていると共に、前記圧力室と前記共通流路とは、平面視で一部が互いに重なり合うように配置されていることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のインクジェットヘッドである。 According to a sixth aspect of the present invention, the pressure chamber is disposed higher than the common flow path, and the pressure chamber and the common flow path are disposed so as to partially overlap each other in plan view. The inkjet head according to any one of claims 1 to 5 , wherein the inkjet head is provided.

本発明によれば、所望の吐出性能の維持と圧力室への気泡浸入による吐出性能への悪影響の抑制とを図り得るインクジェットヘッドを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the inkjet head which can aim at the maintenance of desired discharge performance and the suppression of the bad influence on discharge performance by bubble permeation into a pressure chamber can be provided.

また、本発明によれば、基板の積層数を増加させることなく、所望の吐出性能の維持と圧力室への気泡浸入による吐出性能への悪影響の抑制とを図り得るインクジェットヘッドを提供することができる。   In addition, according to the present invention, it is possible to provide an inkjet head capable of maintaining desired ejection performance and suppressing adverse effects on ejection performance due to bubble penetration into a pressure chamber without increasing the number of stacked substrates. it can.

本発明に係るインクジェットヘッドの一例を示す縦断面図1 is a longitudinal sectional view showing an example of an inkjet head according to the present invention. 図1の(ii)-(ii)線に沿う断面図Sectional view along line (ii)-(ii) in FIG. 本発明に係るインクジェットヘッドの分解斜視図1 is an exploded perspective view of an inkjet head according to the present invention. インク供給路の部分のみを示す斜視図The perspective view which shows only the part of an ink supply path 第2の流路部と第3の流路の接続部位の他の態様を示す部分断面図The fragmentary sectional view which shows the other aspect of the connection part of a 2nd flow path part and a 3rd flow path 第2の流路部と第3の流路の接続部位の他の態様を示す部分断面図The fragmentary sectional view which shows the other aspect of the connection part of a 2nd flow path part and a 3rd flow path 本発明に係るインクジェットヘッドにおける個別流路の配列態様を示す平面図The top view which shows the arrangement | sequence aspect of the separate flow path in the inkjet head which concerns on this invention 個別流路の他の配列態様を示す平面図Plan view showing other arrangement modes of individual flow paths 従来のインクジェットヘッドの概略構造を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of the conventional inkjet head 従来のインクジェットヘッドの概略構造を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of the conventional inkjet head 従来のインクジェットヘッドの概略構造を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of the conventional inkjet head 従来のインクジェットヘッドの概略構造を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of the conventional inkjet head

本発明に係るインクジェットヘッドは、一面に振動板を介して圧力発生手段が設けられた複数の圧力室と、この圧力室に対応して設けられ、該圧力室内のインクを吐出させるノズル流路と、複数の圧力室に共通にインクを供給するための共通流路と、この共通流路と各圧力室とを連通させるインク供給路とを備え、圧力室が共通流路よりも上位に配置される。   An inkjet head according to the present invention includes a plurality of pressure chambers provided with pressure generating means on one side via a diaphragm, a nozzle flow path provided corresponding to the pressure chambers and discharging ink in the pressure chambers. A common flow path for supplying ink to a plurality of pressure chambers in common, and an ink supply path for communicating the common flow path with each pressure chamber, and the pressure chamber is disposed above the common flow path. The

振動板は圧力室の上壁面を構成し、この振動板の外面側に、ピエゾ素子等の圧電素子からなる圧力発生手段が取り付けられる。この圧力発生手段に所定の電圧を印加することにより、圧電素子の電気機械変換作用によって振動板を振動させ、圧力室内のインクに吐出に必要な圧力を付与し、ノズル流路の先端からインクを微小な液滴として吐出させる。   The diaphragm constitutes the upper wall surface of the pressure chamber, and pressure generating means made of a piezoelectric element such as a piezoelectric element is attached to the outer surface side of the diaphragm. By applying a predetermined voltage to this pressure generating means, the diaphragm is vibrated by the electromechanical conversion action of the piezoelectric element, the pressure required for ejection is applied to the ink in the pressure chamber, and the ink is discharged from the tip of the nozzle channel. It is ejected as fine droplets.

本発明において、インク供給路は、共通流路から各圧力室へ至るインクの供給方向に沿って、共通流路に近い側から順に、第1の流路部、第2の流路部及び第3の流路部を少なくとも有している。第1の流路部、第2の流路部及び第3の流路部は、インク供給路において連続する流路を構成している。   In the present invention, the ink supply path includes the first flow path section, the second flow path section, and the first flow path section in order from the side closer to the common flow path along the ink supply direction from the common flow path to each pressure chamber. 3 flow paths. The first channel portion, the second channel portion, and the third channel portion constitute a continuous channel in the ink supply path.

これら第1の流路部、第2の流路部及び第3の流路部は、共通流路から圧力室へ至るインク供給路中に存在していればよいが、第1の流路部が共通流路と直接接続され、第3の流路部が圧力室と直接接続される構成である場合、インク供給路は単純化され、インクジェットヘッド構造が簡素化される。   The first flow path unit, the second flow path unit, and the third flow path unit may be present in the ink supply path from the common flow path to the pressure chamber. Is directly connected to the common flow path and the third flow path portion is directly connected to the pressure chamber, the ink supply path is simplified and the ink jet head structure is simplified.

第1の流路部は、共通流路から供給されるインクを第2の流路部内に上向きに流入させる縦流路であり、第3の流路部は、第2の流路部内のインクを該第2の流路部から横向きに流出させる横流路である。すなわち、インク供給路中を流れるインクは、第1の流路部内を上向きに流れ、第2の流路部内に流入した後、今度は、第2の流路部から第3の流路部内に横向きに流入する。   The first flow path portion is a vertical flow path that allows ink supplied from the common flow path to flow upward into the second flow path portion, and the third flow path portion is ink in the second flow path portion. Is a lateral flow channel that causes the second flow channel portion to flow out laterally. In other words, the ink flowing in the ink supply path flows upward in the first flow path portion and flows into the second flow path portion, and then this time, the second flow path portion enters the third flow path portion. It flows sideways.

ここで、上下、縦横の配置関係について定義しておくことにする。本発明におけるインクジェットヘッド構成の配置関係は、ノズル面を下向きとした状態でのインクジェットヘッドの姿勢を基準とする。従って、本発明における上下とは、ノズル面を下向きとした状態のインクジェットヘッドにおける位置関係をいうものとする。また、縦横とは、同じくノズル面を下向きとした状態のインクジェットヘッドにおいて、垂直方向を縦といい、水平方向を横というものとする。   Here, the vertical and horizontal arrangement relations are defined. The arrangement relationship of the inkjet head configuration in the present invention is based on the attitude of the inkjet head with the nozzle surface facing downward. Accordingly, the term “upper and lower” in the present invention refers to the positional relationship in the ink jet head with the nozzle surface facing downward. Also, the term “vertical” and “horizontal” refers to the vertical direction as the vertical direction and the horizontal direction as the horizontal direction in the inkjet head with the nozzle surface facing downward.

本発明は、これら第1の流路部、第2の流路部及び第3の流路部によって、インク中の気泡を分離し、圧力室へ供給することを阻止するための手段が構成される。このために、これら第1の流路部、第2の流路部及び第3の流路部は、第1の流路部の横断面積をA1、第2の流路部の横断面積をA2aとしたとき、A2a>A1であり、且つ、第2の流路部の縦断面積をA2b、第3の流路部の縦断面積をA3としたとき、A2b>A3であるという条件を備える。つまり、本発明は、インク供給路の断面(インクの供給方向と直交する断面)が、第1の流路部から第2の流路部に至ると一旦拡大し、また、第2の流路部から第3の流路部に至ると再び縮小する。   In the present invention, means for preventing the bubbles in the ink from being separated and supplied to the pressure chamber are constituted by the first flow path portion, the second flow path portion, and the third flow path portion. The For this reason, the first flow path part, the second flow path part, and the third flow path part have a cross-sectional area of the first flow path part A1 and a cross-sectional area of the second flow path part A2a. When A2a> A1, and when the vertical cross-sectional area of the second flow path portion is A2b and the vertical cross-sectional area of the third flow path portion is A3, A2b> A3 is satisfied. That is, according to the present invention, when the cross section of the ink supply path (the cross section orthogonal to the ink supply direction) reaches the second flow path section from the first flow path section, the second flow path is once expanded. When it reaches the third flow path part from the part, it shrinks again.

これら各断面積は、いずれも各流路部における最大値である。   Each of these cross-sectional areas is the maximum value in each flow path portion.

この構成により、第1の流路部から第2の流路部に流入するインクは、狭い流路から大きな流路に流入することで流速が一気に低下し、この第2の流路部内に一時的に滞留する。従って、この第2の流路部内に流入したインク中に混入する気泡は、インクと分離し易くなる。しかも、インクは上向流で第2の流路部内に流入し、次いで、横向きに進路が屈曲されて第3の流路部に向けて流出するため、第2の流路部内をその浮力によって速やかに上昇してインクと効率良く分離され、第2の流路部内の上部内壁面に付着するようになる。上部内壁面に溜まった気泡同士は集合して更に大きな気泡となる場合もある。   With this configuration, the ink flowing from the first flow path portion to the second flow path portion flows into the large flow path from the narrow flow path, and the flow velocity is reduced at a stroke. Stagnant. Therefore, the bubbles mixed in the ink flowing into the second flow path portion are easily separated from the ink. In addition, the ink flows upward into the second flow path portion, and then the path is bent laterally and flows out toward the third flow path portion, so that the inside of the second flow path portion is caused by its buoyancy. It quickly rises and is efficiently separated from the ink, and adheres to the upper inner wall surface in the second flow path portion. In some cases, the bubbles accumulated on the upper inner wall surface gather to form larger bubbles.

なお、本発明において、インクは、インクジェットヘッドの使用時の温度における粘度が10mPa・s以下であるものを対象としている。   In the present invention, the ink is intended for an ink having a viscosity of 10 mPa · s or less at the temperature when the ink jet head is used.

このような気泡の分離をより効果的にするため、第2の流路部の横断面積A2aは、第1の流路部の横断面積A1の、1.2〜8倍とすることが好ましい。   In order to make the separation of the bubbles more effective, the cross-sectional area A2a of the second flow path part is preferably 1.2 to 8 times the cross-sectional area A1 of the first flow path part.

また、同様の観点から、第2の流路部は、内部のインクの滞留時間を稼ぎ、インク中の気泡の分離がより効果的に行われるようにするため、縦方向の長さ(高さ)を、第2の流路部の横方向の最大径の2倍以上とすることが好ましい。   Further, from the same viewpoint, the second flow path section has a length (height) in the vertical direction in order to increase the residence time of the ink inside and to more effectively perform the separation of bubbles in the ink. ) Is preferably at least twice the maximum horizontal diameter of the second flow path portion.

第2の流路部内のインクは、更に第3の流路部へと流出するが、この第3の流路部は縦断面積が小さく絞られているため、第3の流路部内のインクは流速が再び上昇する。このとき、第2の流路部の上部内壁面に付着した気泡は、開口が絞られて流速が大きくなる第3の流路部には、インク自体よりも侵入しにくいため、第2の流路部内の上部内壁面にとどまり、第3の流路部へは流出しにくくなり、圧力室への気泡の侵入が抑制される。   The ink in the second flow path portion further flows out to the third flow path portion, but since the third flow path portion has a small vertical cross-sectional area, the ink in the third flow path portion is reduced. The flow rate rises again. At this time, the bubbles adhering to the upper inner wall surface of the second flow path section are less likely to enter the third flow path section where the opening is throttled and the flow velocity becomes larger than the ink itself. It stays on the inner wall surface of the upper part in the passage part, and it is difficult for it to flow out to the third flow path part, and the entry of bubbles into the pressure chamber is suppressed.

すなわち、本発明は、第2の流路部においてインク中から気泡を分離し易くする構成とその気泡を第3の流路部側へ流出し難くする構成とを備えることにより、圧力室への気泡の侵入を効果的に阻止するものである。しかも、第3の流路部においてインクの供給路が絞られているため、この部分によって、所望の吐出性能を維持することができる。   That is, the present invention includes a configuration that makes it easy to separate bubbles from the ink in the second flow path portion and a configuration that makes it difficult for the bubbles to flow out to the third flow path portion side. It effectively prevents the intrusion of bubbles. In addition, since the ink supply path is narrowed in the third flow path portion, the desired ejection performance can be maintained by this portion.

一般に、インクジェットヘッド内に気泡が溜まる等の原因により吐出不良が発生した場合には、メンテナンス動作として、インクジェットヘッドのノズル面から吸引が行なわれ、内部の気泡がノズルから排出される。本発明においても、第2の流路部内に溜まった気泡は、メンテナンス時の吸引動作によりノズルから排出されるものであるが、通常動作時における圧力室内への気泡の流入を大幅に抑制し、吐出不良が起こりにくくなっている。そのため、従来に比べてメンテナンスの頻度を少なくすることができる。   In general, when a discharge failure occurs due to the accumulation of bubbles in the ink jet head or the like, as a maintenance operation, suction is performed from the nozzle surface of the ink jet head, and the internal bubbles are discharged from the nozzle. Even in the present invention, the air bubbles accumulated in the second flow path portion are discharged from the nozzle by the suction operation at the time of maintenance, but the flow of air bubbles into the pressure chamber during the normal operation is greatly suppressed, Discharge failure is less likely to occur. Therefore, the maintenance frequency can be reduced as compared with the conventional case.

第2の流路部の形状は横断面が円形となる円筒形状であり、第3の流路部は、この第2の流路部の側面にスリット状に開口していることが好ましい。第2の流路部内のインクが第3の流路部に向けて流出する際、第2の流路部の上部内壁面の気泡を連れ込み難くする効果を顕著に発揮することができる。特に、第3の流路部の開口部がスリット状であることで、第2の流路部の上部内壁面において集合した気泡を、第3の流路部に入り込みにくくすることができる。   The shape of the second channel portion is a cylindrical shape having a circular cross section, and the third channel portion is preferably opened in a slit shape on the side surface of the second channel portion. When the ink in the second flow path portion flows out toward the third flow path portion, the effect of making it difficult for air bubbles on the upper inner wall surface of the second flow path portion to be brought in can be exhibited significantly. In particular, since the opening of the third flow path portion is slit-shaped, it is possible to make it difficult for air bubbles gathered on the upper inner wall surface of the second flow path portion to enter the third flow path portion.

気泡が第3の流路部に入り込みにくくする上で、より好ましくは、第2の流路部の側面にスリット状に開口する第3の流路部の開口部の横幅は、20〜40μmとすることである。   In order to make it difficult for bubbles to enter the third flow path portion, more preferably, the lateral width of the opening portion of the third flow path portion that opens in a slit shape on the side surface of the second flow path portion is 20 to 40 μm. It is to be.

本発明において、インクから分離した気泡を第2の流路部内により効果的にとどめておくようにするため、第2の流路部の上部内壁面には粗面処理を施しておくことが好ましい。上部内壁面が粗面処理されることで、気泡を付着させてとどめておく効果をより発揮させることができ、第3の流路部側への流出を阻止する効果をより向上させることができる。粗面処理は、圧力室プレートの第2の流路部の上部内壁面に対応する部位に、従来公知の適宜の方法、例えば露光もしくは電子線直接描画によって、周期100〜400nm、高さ100〜1000nmの微細な凹凸形状をパターニングし、露光・現像することによって行うことができる。   In the present invention, in order to keep the bubbles separated from the ink more effectively in the second flow path portion, it is preferable that the upper inner wall surface of the second flow path portion is roughened. . By roughing the upper inner wall surface, it is possible to more effectively exert the effect of keeping bubbles attached and to further improve the effect of preventing outflow to the third flow path portion side. . The rough surface treatment is performed at a portion corresponding to the upper inner wall surface of the second flow path portion of the pressure chamber plate by a conventionally known appropriate method, for example, exposure or electron beam direct drawing, with a period of 100 to 400 nm and a height of 100 to 400 nm. It can be performed by patterning a fine uneven shape of 1000 nm, exposing and developing.

このような粗面処理は、第3の流路部の上部内壁面にも施すようにしてもよい。   Such rough surface treatment may also be performed on the upper inner wall surface of the third flow path portion.

本発明において、圧力室、ノズル、共通流路及びインク供給路は、複数枚の基板にそれぞれ貫通孔又は凹部(凹溝)の形態で加工され、これら複数枚の基板を積層することにより、圧力室、ノズル流路、共通流路及びインク供給路をそれぞれ形成することが好ましい。各基板に貫通孔や凹部(凹溝)を形成するだけで積層基板内に、圧力室、ノズル流路、共通流路及びインク供給路となる空間や流路を容易に形成することができる。   In the present invention, the pressure chamber, the nozzle, the common flow path, and the ink supply path are each processed in the form of a through hole or a recess (concave groove) on a plurality of substrates, and the pressure is obtained by stacking the plurality of substrates. It is preferable to form the chamber, the nozzle flow path, the common flow path, and the ink supply path. By simply forming a through-hole or a recess (concave groove) in each substrate, a space or a channel that becomes a pressure chamber, a nozzle channel, a common channel, and an ink supply channel can be easily formed in the laminated substrate.

基板にはシリコン基板やガラス基板が好ましく用いられる。シリコン基板に対する加工は、例えばドライエッチング加工等によって行うことができ、半導体集積回路の精密製造技術を利用することができる。また、ガラス基板に対する加工は、従来のサンドブラスト法等によって行うことができる。これらはいずれも極めて高精度な加工が可能であり、しかも、シリコン基板とガラス基板との接合は、陽極接合によって一体に接合させることができるため、接着剤を用いる必要がない。   As the substrate, a silicon substrate or a glass substrate is preferably used. Processing on the silicon substrate can be performed by, for example, dry etching processing, and the precision manufacturing technology of the semiconductor integrated circuit can be used. Moreover, the process with respect to a glass substrate can be performed by the conventional sandblasting method etc. All of these can be processed with extremely high accuracy, and the bonding between the silicon substrate and the glass substrate can be integrally performed by anodic bonding, so that it is not necessary to use an adhesive.

このようなインクジェットヘッドでは、圧力室と共通流路とは、積層された複数枚の基板のうち、圧力室の方が共通流路よりも上位となるように異なる基板(層)に分かれて配置される。圧力室と共通流路とが、異なる基板に分かれて配置される場合、圧力室と共通流路との位置関係は、平面視で、両者の一部が互いに重なり合うように配置されるようにすると、圧力室と共通流路とのインクジェットヘッドの水平方向の広がりが抑制され、圧力室を高密度に配列することができ、結果として、ノズルの高密度化が可能となる。また、共通流路の容積を大きく確保でき、それだけインク供給量を増加させることができる。   In such an ink jet head, the pressure chamber and the common flow path are separately arranged on different substrates (layers) so that the pressure chamber is higher than the common flow path among the plurality of stacked substrates. Is done. When the pressure chamber and the common flow path are separately arranged on different substrates, the positional relationship between the pressure chamber and the common flow path is such that both of them overlap with each other in plan view. The spread of the ink jet head in the horizontal direction between the pressure chamber and the common flow path is suppressed, and the pressure chambers can be arranged with high density. As a result, it is possible to increase the density of the nozzles. Further, a large volume of the common flow path can be secured, and the ink supply amount can be increased accordingly.

複数枚の基板は、ノズル流路用の貫通孔及び共通流路用の凹部がそれぞれ形成された第1の基板と、上記ノズル流路用の貫通孔と連通する貫通孔及び上記共通流路用の凹部と連通する第1の流路部用の貫通孔がそれぞれ形成された第2の基板と、圧力室用の凹部、該圧力室用の凹部と連通する第2の流路部用の凹部及び該第2の流路部用の凹部と連通する第3の流路部用の凹部がそれぞれ形成された第3の基板の少なくとも3枚の基板とすることができ、これらを順次積層することによって、圧力室、ノズル流路、共通流路及びインク供給路を積層基板内に形成することができる。   The plurality of substrates include a first substrate in which a nozzle channel through hole and a common channel recess are respectively formed, a through hole communicating with the nozzle channel through hole, and the common channel A second substrate in which a through hole for the first flow path portion communicating with the concave portion is formed, a concave portion for the pressure chamber, and a concave portion for the second flow path portion communicating with the concave portion for the pressure chamber And a third substrate having at least three recesses for the third channel portion communicating with the recesses for the second channel portion, respectively, and sequentially stacking them. Thus, the pressure chamber, the nozzle channel, the common channel, and the ink supply channel can be formed in the laminated substrate.

これによると、インクジェットヘッドの構造が最小で3枚の基板で済み、基板の積層数が増加することなく、所望の吐出性能の維持と圧力室への気泡侵入による吐出性能への悪影響の抑制とを図り得るものとなる。   According to this, the structure of the ink jet head is a minimum of three substrates, and without increasing the number of stacked substrates, the desired discharge performance can be maintained and the adverse effect on the discharge performance due to bubble intrusion into the pressure chamber can be suppressed. Can be achieved.

次に、本発明に係るインクジェットヘッドの具体的な実施の形態を図面を用いて説明する。なお、以下に記載する寸法は一例であり、本発明は以下の寸法に限定されるものではない。   Next, specific embodiments of the inkjet head according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the dimension described below is an example and this invention is not limited to the following dimension.

図1は、本発明に係るインクジェットヘッドの一例を示す縦断面図、図2は、図1の(ii)-(ii)線に沿う断面図、図3は、本発明に係るインクジェットヘッドの要部の分解斜視図である。   1 is a longitudinal sectional view showing an example of an inkjet head according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line (ii)-(ii) in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic diagram of the inkjet head according to the present invention. It is a disassembled perspective view of a part.

インクジェットヘッド1は、下から順に、第1の基板であるノズルプレート2、第2の基板である中間プレート3、第3の基板である圧力室プレート4の3枚の基板が積層された積層体からなっている。   The inkjet head 1 is a laminate in which three substrates, a nozzle plate 2 as a first substrate, an intermediate plate 3 as a second substrate, and a pressure chamber plate 4 as a third substrate are laminated in order from the bottom. It is made up of.

ノズルプレート2は、厚みが300μmのシリコン基板であり、ドライエッチング加工によって、ノズル流路用の第1の貫通孔21が貫通形成されていると共に、共通流路用の凹部22が図中の上面から溝状に凹設されている。   The nozzle plate 2 is a silicon substrate having a thickness of 300 μm, and the first through hole 21 for the nozzle flow path is formed through the dry etching process, and the recess 22 for the common flow path is the upper surface in the drawing. Is recessed in a groove shape.

ノズル流路用の第1の貫通孔21は、本実施形態では、図中の上から下に向かうインクの吐出方向に沿って、3段階に径が小さくなる円筒形状に形成されており、直径100μmで高さ(インク吐出方向に沿う長さ。以下同じ。)が200μmの大径部21aと、直径60μmで高さ80μmの中径部21bと、直径20μmで高さ20μmの小径部21cとからなっている。また、共通流路用の凹部22は、高さ280μm、幅Wが650μmとなっている。   In the present embodiment, the first through hole 21 for the nozzle channel is formed in a cylindrical shape whose diameter decreases in three stages along the ink discharge direction from the top to the bottom in the drawing. A large-diameter portion 21a having a height of 100 μm (length along the ink ejection direction; the same applies hereinafter), a medium-diameter portion 21b having a diameter of 60 μm and a height of 80 μm, and a small-diameter portion 21c having a diameter of 20 μm and a height of 20 μm It is made up of. The recess 22 for the common flow path has a height of 280 μm and a width W of 650 μm.

中間プレート3は、厚みが200μmのガラス基板であり、サンドブラスト法によって、ノズルプレート2に形成されたノズル流路用の第1の貫通孔21に連通するノズル流路用の第2の貫通孔31が貫通形成されていると共に、同じくノズルプレート2に形成された共通流路用の凹部22の上方に対応する位置に、インク供給路の一部を構成する第1の流路部用の貫通孔32が貫通形成されている。   The intermediate plate 3 is a glass substrate having a thickness of 200 μm, and the second through hole 31 for the nozzle flow path communicating with the first through hole 21 for the nozzle flow path formed in the nozzle plate 2 by the sandblast method. And a through hole for the first flow path portion constituting a part of the ink supply path at a position corresponding to the upper part of the recess 22 for the common flow path formed in the nozzle plate 2. 32 is formed through.

ここでは、ノズル流路用の第2の貫通孔31及び第1の流路部用の貫通孔32は、いずれも直径100μmの円筒形状となっている。   Here, each of the second through hole 31 for the nozzle flow path and the through hole 32 for the first flow path portion has a cylindrical shape with a diameter of 100 μm.

圧力室プレート4は、厚みが300μmのシリコン基板であり、ドライエッチング加工によって、圧力室用の凹部41が図中の下面から凹設されていると共に、この圧力室用の凹部41と連通するように、インク供給路の残りの一部を構成する第2の流路部用の凹部42と第3の流路部用の凹部43とが同じく図中の下面から凹設されている。ここでは1つの圧力室用の凹部41のみを示しているが、1つの圧力室プレート4に対して圧力室用の凹部41は複数設けられる。   The pressure chamber plate 4 is a silicon substrate having a thickness of 300 μm, and a recess 41 for the pressure chamber is formed from the lower surface in the drawing by dry etching so as to communicate with the recess 41 for the pressure chamber. In addition, a recess 42 for the second flow path portion and a recess 43 for the third flow path portion constituting the remaining part of the ink supply path are similarly provided from the lower surface in the drawing. Although only one pressure chamber recess 41 is shown here, a plurality of pressure chamber recesses 41 are provided for one pressure chamber plate 4.

圧力室用の凹部41は、図2に示すように、平面視で角部に曲率半径150μmのR(まるみ)がつけられた1辺が450μmとなる略正方形状をなしている。その高さは280μmとされ、残りの20μmが上壁部となり、この上壁部によって振動板41aが構成される。そして、この振動板41aの外側面(図1、図3の上面側)に、400μm×400μm×厚み50μmの圧電素子5が固着されている。   As shown in FIG. 2, the pressure chamber recess 41 has a substantially square shape with one side having a radius of curvature of 150 μm at the corner and a side of 450 μm in plan view. The height is 280 μm, and the remaining 20 μm becomes the upper wall portion, and the upper wall portion constitutes the diaphragm 41a. A piezoelectric element 5 having a size of 400 μm × 400 μm × thickness 50 μm is fixed to the outer side surface (the upper surface side in FIGS. 1 and 3) of the vibration plate 41a.

中間プレート3に形成されたノズル流路用の第2の貫通孔31は、圧力室用の凹部41の一つの隅角部の両側壁から70μm内側に位置し、この圧力室用の凹部41内と連通するように配置されている。   The second through hole 31 for the nozzle flow path formed in the intermediate plate 3 is located 70 μm inside from both side walls of one corner of the recess 41 for the pressure chamber, and the inside of the recess 41 for the pressure chamber It is arranged to communicate with.

第2の流路部用の凹部42は、直径120μm、高さ280μmの円筒形状をなして凹設されており、中間プレート3に形成された第1の流路部用の貫通孔32に対応してその真上に配置され、下端において該第1の流路部用の貫通孔32と連通している。   The concave portion 42 for the second flow path portion is formed in a cylindrical shape having a diameter of 120 μm and a height of 280 μm, and corresponds to the first through hole 32 for the flow path portion formed in the intermediate plate 3. And it is arrange | positioned just above it and is connected with the through-hole 32 for this 1st flow path part in a lower end.

第3の流路部用の凹部43は、この第2の流路部用の凹部42と圧力室用の凹部41との間を連通させる溝状に形成され、高さ280μm、長さ(凹部42から凹部41へ至る長さ)300μm、長さ方向と直交する幅30μmの細長形状に凹設されている。このため、この第3の流路部用の凹部43の一端と第2の流路部用の凹部42との連通部位は、細幅状のスリット状である。   The concave portion 43 for the third flow passage portion is formed in a groove shape that allows communication between the concave portion 42 for the second flow passage portion and the concave portion 41 for the pressure chamber, and has a height of 280 μm and a length (recess portion). (Length from 42 to the recess 41) is 300 μm, and is recessed in an elongated shape having a width of 30 μm orthogonal to the length direction. For this reason, the communicating part between the one end of the recess 43 for the third flow path and the recess 42 for the second flow path is a narrow slit.

この第3の流路部用の凹部43の他端と圧力室用の凹部41との連通部位は、図2に示すように、平面視で略正方形状の圧力室用の凹部41において、ノズル流路用の第2の貫通孔31との連通部位と対角位置にある隅角部41bである。第3の流路部用の凹部43は、この隅角部41bから圧力室用の凹部41に対して対角線に沿う方向に延び、第2の流路部用の凹部42と連通している。   As shown in FIG. 2, the communication portion between the other end of the third flow path recess 43 and the pressure chamber recess 41 is formed in a substantially square pressure chamber recess 41 in a plan view. The corner portion 41b is located diagonally to the communication site with the second through hole 31 for the flow path. The concave portion 43 for the third flow path portion extends in a direction along the diagonal line from the corner portion 41b to the concave portion 41 for the pressure chamber, and communicates with the concave portion 42 for the second flow path portion.

以上の3枚の基板2、3、4は、互いに相対位置が位置合わせされた後、ノズルプレート2の共通流路用の凹部22の形成面側が中間プレート3と対面し、且つ、圧力室プレート4の各凹部41、42、43の形成面側が中間プレート3と対面するようにして積層され、その後、陽極接合される。陽極接合は、各接合面におけるシリコンとガラスとを200〜500℃で加熱してガラス側を軟化させ、同時にシリコン側を陽極、ガラス側を陰極として高電圧を印加することによって電気的二重層を発生させ、接合界面を静電引力によって密着接合する。陽極接合によれば、接着剤を用いないため、インクとの接触面となる接合面において、インク中の溶剤による接合部の溶解のおそれのない信頼性の高い接合を行うことができる。   After the relative positions of the three substrates 2, 3, 4 are aligned with each other, the formation surface side of the recess 22 for the common flow path of the nozzle plate 2 faces the intermediate plate 3, and the pressure chamber plate 4 are formed so that the formation surface side of each of the concave portions 41, 42, 43 faces the intermediate plate 3, and then anodic bonded. In anodic bonding, silicon and glass at each bonding surface are heated at 200 to 500 ° C. to soften the glass side, and at the same time, a high voltage is applied by using the silicon side as an anode and the glass side as a cathode. And the bonding interface is tightly bonded by electrostatic attraction. According to anodic bonding, since no adhesive is used, highly reliable bonding can be performed on the bonding surface, which is a contact surface with ink, without the possibility of dissolution of the bonded portion by the solvent in the ink.

各基板2、3、4が接合されることによって、ノズルプレート2に形成されたノズル流路用の第1の貫通孔21と中間プレート3に形成されたノズル流路用の第2の貫通孔31とが連通してノズル流路となり、圧力室プレート4に形成された圧力室用の凹部41の下面側が中間プレート3によって閉塞されて圧力室となる。ノズル流路と圧力室とは、ノズル流路用の第2の貫通孔31と圧力室用の凹部41とが連通することによって連通する。   The first through hole 21 for nozzle flow path formed in the nozzle plate 2 and the second through hole for nozzle flow path formed in the intermediate plate 3 by bonding the substrates 2, 3, 4. No. 31 communicates with the nozzle passage, and the lower surface side of the pressure chamber recess 41 formed in the pressure chamber plate 4 is closed by the intermediate plate 3 to form a pressure chamber. The nozzle channel and the pressure chamber communicate with each other when the second through hole 31 for the nozzle channel and the recess 41 for the pressure chamber communicate with each other.

また、ノズルプレート2に形成された共通流路用の凹部22の上面側は中間プレート3によって閉塞されて共通流路となり、第1の流路用の貫通孔32、第2の流路用の凹部42及び第3の流路用の凹部43は、それぞれ第1の流路部、第2の流路部及び第3の流路部となる。更に、これら第1の流路部32、第2の流路部42及び第3の流路部43は、共通流路22と圧力室41との間を連通するインク供給路となる。   Further, the upper surface side of the common channel recess 22 formed in the nozzle plate 2 is closed by the intermediate plate 3 to become a common channel, and the first channel through-hole 32 and the second channel channel The recess 42 and the third channel recess 43 are a first channel unit, a second channel unit, and a third channel unit, respectively. Further, the first flow path part 32, the second flow path part 42, and the third flow path part 43 serve as an ink supply path that communicates between the common flow path 22 and the pressure chamber 41.

本実施形態では、圧力室41と共通流路22とが、平面視で一部が互いに重なり合うように配置されているため、インク供給路(第1の流路部32、第2の流路部42及び第3の流路部43)と圧力室41とノズル流路(ノズル流路用の第1、第2の貫通孔21、31)との組(以下、これを個別流路10という。)が、平面視で共通流路22側に近づけられるので、個別流路10と共通流路22と全体の幅が抑えられ、それだけ個別流路10を高密度に配列させることができる。   In the present embodiment, since the pressure chamber 41 and the common flow path 22 are disposed so as to partially overlap each other in a plan view, the ink supply path (the first flow path portion 32 and the second flow path portion). 42 and the third flow path portion 43), a pressure chamber 41, and a nozzle flow path (first and second through holes 21 and 31 for the nozzle flow path) (hereinafter referred to as individual flow paths 10). ) Can be brought closer to the common flow path 22 side in a plan view, the overall width of the individual flow path 10 and the common flow path 22 can be suppressed, and the individual flow paths 10 can be arranged with high density.

インク供給路の構成を図4を用いて更に説明する。図4は、インク供給路の部分のみを示す斜視図である。   The configuration of the ink supply path will be further described with reference to FIG. FIG. 4 is a perspective view showing only the ink supply path.

インク供給路は、第1の流路部32が共通流路22からインクが上向きに流れる縦流路となり、この第1の流路部32の上端において第2の流路部42と接続され、該第2の流路部42内にインクが上向きに流入する。第2の流路部42内に流入したインクは、次いで、流れ方向が横向きに屈曲され、第2の流路部42の側面にスリット状に開口する第3の流路部43に流出する。第3の流路部43は第2の流路部42からインクが横向きに流れる横流路となり、インクは、この第3の流路部43を通って圧力室41内に流入する。従って、共通流路22と接続している第1の流路部32と圧力室41とは、平面視で重なり合うことはなく、共通流路22内のインク中の気泡が、そのまま上向きに上昇して直接圧力室41内に流入してしまうことはない。   In the ink supply path, the first flow path portion 32 becomes a vertical flow path in which ink flows upward from the common flow path 22, and is connected to the second flow path portion 42 at the upper end of the first flow path portion 32. Ink flows upward into the second flow path portion 42. The ink that has flowed into the second flow path portion 42 is then bent in the horizontal direction and flows out to the third flow path portion 43 that opens in a slit shape on the side surface of the second flow path portion 42. The third flow path portion 43 becomes a horizontal flow path from which the ink flows laterally from the second flow path portion 42, and the ink flows into the pressure chamber 41 through the third flow path portion 43. Therefore, the first flow path portion 32 connected to the common flow path 22 and the pressure chamber 41 do not overlap in a plan view, and the bubbles in the ink in the common flow path 22 rise upward as they are. Therefore, it does not flow directly into the pressure chamber 41.

第1の流路部32は直径100μmの流路であり、第2の流路部42は直径120μmの円筒形状であるため、第1の流路部32の横断面積A1よりも第2の流路部42の横断面積A2aの方が大きい。このため、第1の流路部32内を流れるインクの流速に比べ、第2の流路部42内に流入したインクの流速は一気に低下し、この第2の流路部42で滞留し、この間にインク中の気泡の分離が促進され、分離した気泡は浮力によって上昇して上部内壁面42aに付着する。   Since the first flow path portion 32 is a flow path having a diameter of 100 μm and the second flow path portion 42 has a cylindrical shape having a diameter of 120 μm, the second flow path is larger than the cross-sectional area A1 of the first flow path portion 32. The cross-sectional area A2a of the road part 42 is larger. For this reason, compared with the flow velocity of the ink flowing through the first flow passage portion 32, the flow velocity of the ink flowing into the second flow passage portion 42 decreases at a stretch and stays in the second flow passage portion 42. During this time, separation of bubbles in the ink is promoted, and the separated bubbles rise by buoyancy and adhere to the upper inner wall surface 42a.

次に、第3の流路部43は高さ280μm、幅30μmであるため、その縦断面積(8400μm)は、第2の流路部42の縦断面積の最大値(直径120μm×高さ280μm=33600μm)よりも小さい。これにより、第3の流路部43内のインクの流速は再び増大する。このとき、第2の流路部42から第3の流路部43へは、インクのみが流出し、インク中から分離されて上部内壁面42aに付着した気泡は、流速の速い第3の流路部43との接続部位の開口部42bには流入しにくくなり、気泡が圧力室41に供給されることが抑制される。 Next, since the third flow path portion 43 has a height of 280 μm and a width of 30 μm, its vertical cross-sectional area (8400 μm 2 ) is the maximum vertical cross-sectional area of the second flow path portion 42 (diameter 120 μm × height 280 μm). = 33600 μm 2 ). As a result, the flow rate of the ink in the third flow path portion 43 increases again. At this time, only the ink flows out from the second flow path section 42 to the third flow path section 43, and the bubbles separated from the ink and attached to the upper inner wall surface 42a are transferred to the third flow path with a high flow velocity. It is difficult to flow into the opening 42 b at the connection portion with the passage 43, and the supply of bubbles to the pressure chamber 41 is suppressed.

また、第2の流路部42から第3の流路部43側への気泡の流出を阻止する効果をより高めるため、図5に示すように、第2の流路部42の上部内壁面42aと第3の流路部43の上部内壁面43aとの間に、第2の流路部42の上部内壁面42aの位置が第3の流路部43の上部内壁面43aの位置よりも上位となる段差42cを形成することも好ましい。この段差42cにより、第2の流路部42の上部に気泡だまりとなる部屋を形成することができ、この上部内壁面42aに付着した気泡を第3の流路部43側へより流出しにくくすることができる。   Further, in order to further enhance the effect of preventing the outflow of bubbles from the second flow path part 42 to the third flow path part 43 side, as shown in FIG. 5, the upper inner wall surface of the second flow path part 42 The position of the upper inner wall surface 42a of the second flow path part 42 is located between the position of the upper inner wall surface 43a of the third flow path part 43 and the position between the upper inner wall surface 43a of the third flow path part 43. It is also preferable to form the upper step 42c. By this step 42c, a chamber in which bubbles are accumulated can be formed in the upper part of the second flow path part 42, and the bubbles adhering to the upper inner wall surface 42a are less likely to flow out to the third flow path part 43 side. can do.

段差42cの高さは、5〜15μmとすることが好ましい。このような段差42cは、第2の流路部42の凹設深さを第3の流路部43の凹設深さよりも、上記高さ分だけ深く形成することによって、又は、第3の流路部43の凹設深さを第2の流路部42の凹設深さよりも、上記高さ分だけ浅くすることによって形成することができる。   The height of the step 42c is preferably 5 to 15 μm. Such a step 42 c is formed by forming the recessed depth of the second flow path portion 42 deeper than the recessed depth of the third flow path portion 43 by the height, or It can be formed by making the recessed depth of the flow path portion 43 shallower than the recessed depth of the second flow path portion 42 by the height.

段差42cは、第3の流路部43の第2の流路部42との連通部位の近傍のみに部分的に形成されていてもよい。   The step 42 c may be partially formed only in the vicinity of a portion where the third flow path portion 43 communicates with the second flow path portion 42.

更に、同様の目的で、図6に示すように、第3の流路部43の上部内壁面43aを、第2の流路部42側からインクの供給方向に沿って次第に高さが低くなるように形成することも好ましい。図6(a)は、上部内壁面43aを、連続して高さが低くなる傾斜面としている。傾斜面は、第3の流路部43の全長に亘って形成してもよいし、第2の流路部42側の一部のみに形成してもよい。また、図6(b)は、上部内壁面43aを、段階的に高さが低くなる階段状に形成している。この階段状部分も、第3の流路部43の全長に亘って形成してもよいし、第2の流路部42側の一部のみに形成してもよい。   Further, for the same purpose, as shown in FIG. 6, the height of the upper inner wall surface 43a of the third flow path portion 43 gradually decreases from the second flow path portion 42 side along the ink supply direction. It is also preferable to form the above. In FIG. 6A, the upper inner wall surface 43a is an inclined surface whose height continuously decreases. The inclined surface may be formed over the entire length of the third flow path portion 43, or may be formed only on a part of the second flow path portion 42 side. Moreover, in FIG.6 (b), the upper inner wall surface 43a is formed in the staircase shape in which height becomes low in steps. This stepped portion may also be formed over the entire length of the third flow path portion 43, or may be formed only on a part on the second flow path portion 42 side.

図7は、このインクジェットヘッド1における個別流路10の配列態様を示す平面図である。   FIG. 7 is a plan view showing an arrangement mode of the individual flow paths 10 in the inkjet head 1.

ここでは共通流路(共通流路支流)22は4本が並列配置され、各共通流路22の両端部が、それぞれ1本ずつの共通流路本流23に接続されている。この共通流路本流23もノズルプレート2の共通流路22と同じ面に凹設されている。各共通流路本流23の両端には、このインクジェットヘッド1内と不図示のインクタンクやインクカートリッジとを連通させる接続口24が臨んでいる。   Here, four common channels (common channel tributaries) 22 are arranged in parallel, and both ends of each common channel 22 are connected to one common channel main stream 23, respectively. This common flow path main flow 23 is also recessed on the same surface as the common flow path 22 of the nozzle plate 2. At both ends of each common flow path main stream 23, connection ports 24 that connect the ink jet head 1 to an ink tank or an ink cartridge (not shown) face each other.

各個別流路10は、共通流路22に対して圧力室41の一部がオーバーラップするように、共通流路22の長さ方向に沿って所定の間隔Pで配列されて1列のノズル列を構成している。ここでは4本の共通流路22によって4列のノズル列が示されているが、間隔Pを677μm(37.5dpi相当)とすると、ノズル列を16列設けた場合、37.5dpi×16=600dpiの記録解像度を持つヘッドとなる。   Each individual flow path 10 is arranged at a predetermined interval P along the length direction of the common flow path 22 so that a part of the pressure chamber 41 overlaps the common flow path 22 and is arranged in a row. Constitutes a column. Here, four nozzle rows are shown by the four common flow paths 22, but if the interval P is 677 μm (corresponding to 37.5 dpi), when 16 nozzle rows are provided, 37.5 dpi × 16 = The head has a recording resolution of 600 dpi.

また、図8に示すように、1本の共通流路22に対して、同じく圧力室41の一部がオーバーラップするように複数の個別流路10を2列に配列することもでき、より高密度化を図ることができる。   In addition, as shown in FIG. 8, a plurality of individual flow paths 10 can be arranged in two rows so that a part of the pressure chamber 41 overlaps the same common flow path 22. High density can be achieved.

1:インクジェットヘッド
2:ノズルプレート
21:ノズル流路用貫通孔
22:凹部(共通流路)
23:共通流路本流
24:接続口
3:中間プレート
31:ノズル流路用貫通孔
32:貫通孔(第1の流路部)
4:圧力室プレート
41:凹部(圧力室)
41a:振動板
41b:隅角部
42:凹部(第2の流路部)
42a:上部内壁面
42b:開口部
42c:段差
43:凹部(第3の流路部)
43a:上部内壁面
5:圧電素子
10:個別流路
1: Inkjet head 2: Nozzle plate 21: Through hole for nozzle flow path 22: Recess (common flow path)
23: Common flow path main flow 24: Connection port 3: Intermediate plate 31: Nozzle flow path through hole 32: Through hole (first flow path portion)
4: Pressure chamber plate 41: Recess (pressure chamber)
41a: Diaphragm 41b: Corner part 42: Concave part (second flow path part)
42a: Upper inner wall surface 42b: Opening 42c: Step 43: Recess (third flow path)
43a: Upper inner wall surface 5: Piezoelectric element 10: Individual flow path

Claims (6)

一面に振動板を介して圧力発生手段が設けられた複数の圧力室と、前記圧力室に対応して設けられ、該圧力室内のインクを吐出させるノズル流路と、複数の前記圧力室に共通にインクを供給するための共通流路と、前記共通流路と前記圧力室とを連通させるインク供給路とを備え、前記圧力室が前記共通流路よりも上位に配置されてなるインクジェットヘッドにおいて、
前記インク供給路は、インクの供給方向に沿って前記共通流路に近い側から順に、第1の流路部、第2の流路部及び第3の流路部を少なくとも有し、
前記第1の流路部は、前記共通流路から供給されるインクを前記第2の流路部内に上向きに流入させる縦流路であり、
前記第3の流路部は、前記第2の流路部内のインクを該第2の流路部から横向きに流出させる横流路であり、
前記第1の流路部の横断面積をA1、前記第2の流路部の横断面積をA2aとしたとき、A2a>A1であり、且つ、前記第2の流路部の縦断面積をA2b、前記第3の流路部の縦断面積をA3としたとき、A2b>A3であり、
前記第2の流路部は、横断面が円形となる円筒形状であり、前記第3の流路部は、前記第2の流路部の側面にスリット状に開口しており、
前記第2の流路部の上部内壁面と前記第3の流路部の上部内壁面との間に、前記第2の流路部の上部内壁面の位置が前記第3の流路部の上部内壁面の位置よりも上位となる段差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。
Common to a plurality of pressure chambers provided with pressure generating means on one side, a nozzle channel provided corresponding to the pressure chamber and discharging ink in the pressure chamber, and the pressure chambers In an inkjet head, comprising: a common flow path for supplying ink to the ink supply path; and an ink supply path for communicating the common flow path and the pressure chamber, wherein the pressure chamber is disposed above the common flow path ,
The ink supply path has at least a first flow path part, a second flow path part, and a third flow path part in order from the side close to the common flow path along the ink supply direction,
The first flow path portion is a vertical flow path for allowing ink supplied from the common flow path to flow upward into the second flow path portion,
The third flow path section is a horizontal flow path that causes the ink in the second flow path section to flow out sideways from the second flow path section,
When the cross-sectional area of the first flow path part is A1 and the cross-sectional area of the second flow path part is A2a, A2a> A1, and the vertical cross-sectional area of the second flow path part is A2b, when the longitudinal area of the third flow path part and A3, A2b> Ri A3 der,
The second flow channel portion has a cylindrical shape with a circular cross section, and the third flow channel portion opens in a slit shape on a side surface of the second flow channel portion,
The position of the upper inner wall surface of the second channel portion is between the upper inner wall surface of the second channel portion and the upper inner wall surface of the third channel portion. An ink jet head, characterized in that a step which is higher than the position of the upper inner wall surface is formed .
前記第3の流路部の上部内壁面は、前記第2の流路部側からインクの供給方向に沿って次第に高さが低くなるように形成されていることを特徴とする請求項記載のインクジェットヘッド。 Upper inner wall surface of the third channel section, according to claim 1, wherein the progressively height along the feed direction of the ink from the second flow path portion side is formed to be lower Inkjet head. 一面に振動板を介して圧力発生手段が設けられた複数の圧力室と、前記圧力室に対応して設けられ、該圧力室内のインクを吐出させるノズル流路と、複数の前記圧力室に共通にインクを供給するための共通流路と、前記共通流路と前記圧力室とを連通させるインク供給路とを備え、前記圧力室が前記共通流路よりも上位に配置されてなるインクジェットヘッドにおいて、Common to a plurality of pressure chambers provided with pressure generating means on one side, a nozzle channel provided corresponding to the pressure chamber and discharging ink in the pressure chamber, and the pressure chambers In an inkjet head, comprising: a common flow path for supplying ink to the ink supply path; and an ink supply path for communicating the common flow path and the pressure chamber, wherein the pressure chamber is disposed above the common flow path ,
前記インク供給路は、インクの供給方向に沿って前記共通流路に近い側から順に、第1の流路部、第2の流路部及び第3の流路部を少なくとも有し、The ink supply path has at least a first flow path part, a second flow path part, and a third flow path part in order from the side close to the common flow path along the ink supply direction,
前記第1の流路部は、前記共通流路から供給されるインクを前記第2の流路部内に上向きに流入させる縦流路であり、The first flow path portion is a vertical flow path for allowing ink supplied from the common flow path to flow upward into the second flow path portion,
前記第3の流路部は、前記第2の流路部内のインクを該第2の流路部から横向きに流出させる横流路であり、The third flow path section is a horizontal flow path that causes the ink in the second flow path section to flow out sideways from the second flow path section,
前記第1の流路部の横断面積をA1、前記第2の流路部の横断面積をA2aとしたとき、A2a>A1であり、且つ、前記第2の流路部の縦断面積をA2b、前記第3の流路部の縦断面積をA3としたとき、A2b>A3であり、When the cross-sectional area of the first flow path part is A1 and the cross-sectional area of the second flow path part is A2a, A2a> A1, and the vertical cross-sectional area of the second flow path part is A2b, When the vertical cross-sectional area of the third flow path portion is A3, A2b> A3,
前記第2の流路部は、横断面が円形となる円筒形状であり、前記第3の流路部は、前記第2の流路部の側面にスリット状に開口しており、The second flow channel portion has a cylindrical shape with a circular cross section, and the third flow channel portion opens in a slit shape on a side surface of the second flow channel portion,
前記第3の流路部の上部内壁面は、前記第2の流路部側からインクの供給方向に沿って次第に高さが低くなるように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。The upper inner wall surface of the third flow path portion is formed so as to gradually decrease in height along the ink supply direction from the second flow path portion side.
前記圧力室、前記ノズル流路、前記共通流路及び前記インク供給路は、前記ノズル流路用の第1の貫通孔及び前記共通流路用の凹部がそれぞれ形成された第1の基板と、前記第1の基板に形成された前記ノズル流路用の第1の貫通孔と連通するノズル流路用の第2の貫通孔及び前記共通流路用の凹部と連通する前記第1の流路部用の貫通孔がそれぞれ形成された第2の基板と、前記圧力室用の凹部、前記第2の基板に形成された前記第1の流路部用の貫通孔と連通する前記第2の流路部用の凹部及び該第2の流路部用の凹部と前記圧力室要の凹部とを連通する前記第3の流路部用の凹部がそれぞれ形成された第3の基板の少なくとも3枚の基板が順次積層されることによって形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のインクジェットヘッド。 The pressure chamber, the nozzle flow path, the common flow path, and the ink supply path include a first substrate having a first through hole for the nozzle flow path and a recess for the common flow path, respectively. The first flow path communicating with the second through hole for the nozzle flow path communicating with the first through hole for the nozzle flow path formed in the first substrate and the recess for the common flow path. A second substrate formed with a through hole for a portion, a recess for the pressure chamber, and the second passage communicating with the through hole for the first flow passage formed in the second substrate. At least 3 of the 3rd substrate in which the crevice for channel parts and the crevice for the 3rd channel parts which connect the crevice for the 2nd channel part and the crevice for the pressure chamber are formed, respectively. in according to any one of claims 1-3, characterized in that the substrates are formed by sequentially stacking Kudgett head. 前記第2の流路部の上部内壁面は、粗面処理されていることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のインクジェットヘッド。 The upper inner wall surface of the second channel portion, the ink-jet head according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is roughened. 前記圧力室は、前記共通流路よりも上位に配置されていると共に、前記圧力室と前記共通流路とは、平面視で一部が互いに重なり合うように配置されていることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のインクジェットヘッド。 The pressure chamber is disposed above the common flow path, and the pressure chamber and the common flow path are disposed so as to partially overlap each other in plan view. Item 6. The inkjet head according to any one of Items 1 to 5 .
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