JP2011093266A - Liquid ejection head and liquid ejection device - Google Patents

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JP2011093266A
JP2011093266A JP2009251744A JP2009251744A JP2011093266A JP 2011093266 A JP2011093266 A JP 2011093266A JP 2009251744 A JP2009251744 A JP 2009251744A JP 2009251744 A JP2009251744 A JP 2009251744A JP 2011093266 A JP2011093266 A JP 2011093266A
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liquid
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pressure generating
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Haruki Kobayashi
陽樹 小林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid ejection head which adequately discharges bubbles staying in a reservoir to outside through a nozzle, and to provide a liquid ejection device. <P>SOLUTION: This liquid ejection head 11 includes a fluid channel forming substrate 24 having a plurality of pressure generating chambers 23 communicating with the nozzles 21 and the reservoir 27, and pressure generating means 25 for generating pressure changes in the respective pressure generating chambers 23. The pressure generating chambers 23 and the reservoir 27 are connected with liquid supply holes 28 formed on the fluid channel forming substrate 24. The reservoir 27 has a width gradual reduction part 50 constituted so that the width of the reservoir 27 in a juxtaposing direction of the liquid supply holes 28 at an end on a liquid supply hole 28 side is gradually reduced toward a pressure generating chamber side. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ノズルから液滴を噴射する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。   The present invention relates to a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus that eject droplets from nozzles.

液体噴射ヘッドの代表例としては、ノズルに連通する圧力発生室内のインクをアクチュ
エーターによって加圧することでノズルからインク滴を噴射させるインクジェット式記録
ヘッドが挙げられる。インクジェット式記録ヘッドの流路構造は、様々提案されているが
、一般的には、複数の圧力発生室がインク供給路によってリザーバーに接続されており、
このリザーバーから各圧力発生室にインクが供給されるようになっている。具体的には、
流路形成基板の一方面側に圧力発生室が形成されると共に、流路形成基板を厚さ方向に貫
通してリザーバーが形成され、各圧力発生室とリザーバーとが、流路形成基板の厚さ方向
中央部に設けられたインク供給口によって接続されているものがある(例えば、特許文献
1参照)。
A typical example of a liquid ejecting head is an ink jet recording head that ejects ink droplets from a nozzle by pressurizing ink in a pressure generating chamber communicating with the nozzle by an actuator. Various flow path structures of the ink jet recording head have been proposed, but in general, a plurality of pressure generation chambers are connected to a reservoir by ink supply paths,
Ink is supplied from the reservoir to each pressure generating chamber. In particular,
A pressure generating chamber is formed on one surface side of the flow path forming substrate, and a reservoir is formed by penetrating the flow path forming substrate in the thickness direction. Some are connected by an ink supply port provided at the center in the vertical direction (see, for example, Patent Document 1).

特開平7−76087号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-76087

上記のような流路構造のインクジェット式記録ヘッドにおいては、リザーバー内に溜ま
った気泡によってノズルからインク滴が噴射されない等の印刷不良が発生するため、定期
的に流路内の気泡を外部に排出する必要がある。流路内の気泡を外部に排出するために、
例えば、所定のタイミングでノズルから流路内を吸引することで、リザーバー内に溜まっ
た気泡をインクと共にノズルから排出させる吸引動作が行われている。このとき、リザー
バー内の気泡は、インク供給孔(インク供給口)の開口部に密着するほどインク供給孔内
に引き込まれ易くなり、ノズルから良好に外部に排出される。
In the ink jet recording head having the flow path structure as described above, since bubbles are not ejected from the nozzles due to bubbles accumulated in the reservoir, the bubbles in the flow path are periodically discharged to the outside. There is a need to. In order to discharge the bubbles in the flow path to the outside,
For example, a suction operation is performed in which air bubbles accumulated in the reservoir are discharged from the nozzle together with ink by sucking the flow path from the nozzle at a predetermined timing. At this time, the bubbles in the reservoir are more easily drawn into the ink supply hole as they are in close contact with the opening of the ink supply hole (ink supply port), and are preferably discharged to the outside from the nozzle.

しかしながら、上述のような流路構造では、例えば、リザーバー内の角部等に気泡が停
滞してしまいインク供給孔の開口部に十分に密着せず、気泡をインク供給孔内に引き込ま
せてノズルから外部に良好に排出することができない虞がある。
However, in the flow path structure as described above, for example, bubbles are stagnated at the corners or the like in the reservoir and do not sufficiently adhere to the openings of the ink supply holes, and the bubbles are drawn into the ink supply holes to cause nozzles. There is a possibility that it cannot be discharged well from the outside.

このような問題は、ノズルからインク滴を噴射するインクジェット式記録ヘッドだけで
なく、他の液滴を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
Such a problem exists not only in an ink jet recording head that ejects ink droplets from nozzles, but also in a liquid ejecting head that ejects other droplets.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、リザーバー内に溜まった気泡を
ノズルから外部に良好に排出させることができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供
することを目的とする。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus that are capable of satisfactorily discharging bubbles accumulated in a reservoir from a nozzle to the outside.

上記課題を解決する本発明は、液滴を噴射するノズルに連通する複数の圧力発生室とこ
れら複数の圧力発生室に供給する液体が貯留されるリザーバーとが形成された流路形成基
板と、前記圧力発生室内に前記ノズルから液滴を噴射するための圧力変化を生じさせる圧
力発生手段と、を具備する液体噴射ヘッドであって、前記圧力発生室と前記リザーバーと
が、前記流路形成基板に形成された液体供給孔によって接続されており、前記リザーバー
は、前記液体供給孔側の端部に当該液体供給孔の並設方向における当該リザーバーの幅が
前記圧力発生室側に向かって漸小する幅漸小部を有することを特徴とする液体噴射ヘッド
にある。例えば、前記幅漸小部は、前記液体供給孔の並設方向における前記リザーバーの
幅が前記流路形成基板の中央部に向かって漸小していることが好ましい。換言すれば、各
液体供給孔の開口部が、流路形成基板の中央部側のものほど、圧力発生室側に位置してい
ることが好ましい。
The present invention for solving the above-mentioned problems is a flow path forming substrate in which a plurality of pressure generation chambers communicating with nozzles for ejecting droplets and a reservoir for storing liquid supplied to the plurality of pressure generation chambers are formed, Pressure generating means for generating a pressure change for ejecting droplets from the nozzle into the pressure generating chamber, wherein the pressure generating chamber and the reservoir are the flow path forming substrate. The reservoir is connected to the end of the liquid supply hole at the end of the liquid supply hole, and the width of the reservoir in the juxtaposition direction of the liquid supply hole gradually decreases toward the pressure generation chamber. The liquid ejecting head has a gradually decreasing width portion. For example, it is preferable that the width gradually decreasing portion has a width of the reservoir gradually decreasing toward the central portion of the flow path forming substrate in the direction in which the liquid supply holes are arranged side by side. In other words, it is preferable that the opening of each liquid supply hole is located closer to the pressure generating chamber as it is closer to the center of the flow path forming substrate.

かかる本発明では、吸引動作時等にリザーバー内の気泡が幅漸小部に集まることで、気
泡が液体供給孔内に引き込まれ易くなる。したがって、ノズルから気泡を良好に外部に排
出させることができる。
In the present invention, the bubbles in the reservoir are gathered in the gradually decreasing width portion during the suction operation or the like, so that the bubbles are easily drawn into the liquid supply hole. Therefore, it is possible to discharge the air bubbles from the nozzles to the outside.

また前記幅漸小部を構成し前記液体供給孔が開口する前記リザーバーの端面が球面とな
っていることが好ましい。これにより、気泡のリザーバー(幅漸小部)の端面との接触面
積が増加し、吸引動作によって気泡が液体供給孔内にさらに引き込まれ易くなる。
Moreover, it is preferable that the end surface of the reservoir constituting the gradually decreasing width portion and opening the liquid supply hole is a spherical surface. Thereby, the contact area with the end surface of the bubble reservoir (gradually smaller width portion) is increased, and the bubbles are more easily drawn into the liquid supply hole by the suction operation.

また本発明は、このような液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置に
ある。かかる本発明では、液滴の噴射特性を長期に亘って良好に維持することができ、耐
久性に優れた液体噴射装置を実現することができる。
According to another aspect of the invention, there is provided a liquid ejecting apparatus including such a liquid ejecting head. According to the present invention, it is possible to maintain the ejection characteristics of the droplets well over a long period of time, and it is possible to realize a liquid ejection apparatus having excellent durability.

実施形態1に係る記録装置の概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of a recording apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る記録ヘッドを示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the recording head according to the first embodiment. 実施形態1に係る記録ヘッドの流路構造を示す横断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a flow path structure of the recording head according to the first embodiment. 本発明の記録ヘッドにおける吸引動作時の気泡の状態を説明する図である。It is a figure explaining the state of the bubble at the time of suction operation in the recording head of the present invention. 実施形態1に係る記録ヘッドの流路構造の変形例を示す横断面図である。6 is a cross-sectional view illustrating a modification of the flow path structure of the recording head according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る記録ヘッドの流路構造の変形例を示す横断面図である。6 is a cross-sectional view illustrating a modification of the flow path structure of the recording head according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る記録ヘッドの流路構造の変形例を示す横断面図である。6 is a cross-sectional view illustrating a modification of the flow path structure of the recording head according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る記録ヘッドの流路構造を示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view illustrating a flow path structure of the recording head according to the first embodiment. 実施形態1に係る流路形成基板の構成を示す断面図である。3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a flow path forming substrate according to Embodiment 1. FIG.

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装
置の概略斜視図である。本実施形態のインクジェット式記録装置10は、図1に示すよう
に、ノズルからインク滴を噴射するインクジェット式記録ヘッド(以下、単に「記録ヘッ
ド」という)11がキャリッジ12に固定され、この記録ヘッド11には、ブラック、シ
アン、マゼンダ、イエロー等の複数の異なる色のインクが貯留された液体貯留手段である
インクカートリッジ13がそれぞれ着脱可能に固定されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic perspective view of an ink jet recording apparatus which is an example of a liquid ejecting apparatus according to Embodiment 1 of the invention. As shown in FIG. 1, the ink jet recording apparatus 10 of the present embodiment has an ink jet recording head (hereinafter simply referred to as “recording head”) 11 for ejecting ink droplets from nozzles fixed to a carriage 12. 11, ink cartridges 13 that are liquid storage units in which a plurality of different color inks such as black, cyan, magenta, and yellow are stored are detachably fixed.

記録ヘッド11が搭載されたキャリッジ12は、装置本体14に取り付けられたキャリ
ッジ軸15に軸方向移動自在に設けられている。そして、駆動モーター16の駆動力が図
示しない複数の歯車およびタイミングベルト17を介してキャリッジ12に伝達されるこ
とで、キャリッジ12はキャリッジ軸15に沿って移動される。一方、装置本体14には
キャリッジ軸15に沿ってプラテン18が設けられており、図示しない給紙装置等により
給紙された紙等の被記録媒体Sがプラテン18上を搬送されるようになっている。
The carriage 12 on which the recording head 11 is mounted is provided on a carriage shaft 15 attached to the apparatus main body 14 so as to be movable in the axial direction. Then, the driving force of the driving motor 16 is transmitted to the carriage 12 via a plurality of gears and a timing belt 17 (not shown), so that the carriage 12 is moved along the carriage shaft 15. On the other hand, the apparatus main body 14 is provided with a platen 18 along the carriage shaft 15, so that a recording medium S such as paper fed by a paper feeding device (not shown) is conveyed on the platen 18. ing.

キャリッジ12の移動方向の端部であるプラテン18の側方の非印字領域には、吸引手
段19が設けられている。この吸引手段19は、例えば、記録ヘッド11のノズルを覆う
キャップ部材19aと、このキャップ部材19aにチューブ19bを介して接続された、
例えば真空ポンプ等の吸引装置19cとで構成されている。
A suction means 19 is provided in a non-printing area on the side of the platen 18 that is an end of the carriage 12 in the moving direction. The suction means 19 is, for example, a cap member 19a that covers the nozzles of the recording head 11, and the cap member 19a connected to the cap member 19a via a tube 19b.
For example, it comprises a suction device 19c such as a vacuum pump.

このような構成の吸引手段19は、所定のタイミングで、いわゆる吸引動作を実行する
。具体的には、吸引手段19は、キャップ部材19aを記録ヘッド11のノズル開口面に
当接させ、吸引装置19cによってキャップ部材19aの内部を吸引して負圧とする。こ
れにより、ノズルから記録ヘッド11のインク流路内が吸引されて、インクと共に気泡が
外部に排出される。
The suction means 19 having such a configuration performs a so-called suction operation at a predetermined timing. Specifically, the suction unit 19 brings the cap member 19a into contact with the nozzle opening surface of the recording head 11, and sucks the inside of the cap member 19a by the suction device 19c to make negative pressure. Thereby, the inside of the ink flow path of the recording head 11 is sucked from the nozzle, and the bubbles are discharged to the outside together with the ink.

そして、本発明に係る記録ヘッドでは、以下に説明するように、このような吸引動作が
実行される際、インク流路を構成するリザーバー内の気泡をさらに良好に外部に排出させ
ることができる。
In the recording head according to the present invention, as described below, when such a suction operation is executed, the bubbles in the reservoir constituting the ink flow path can be discharged to the outside more satisfactorily.

以下、本発明の記録ヘッドの構成について説明する。図2は、実施形態1に係る記録ヘ
ッドを示す断面図である。図2に示すように、記録ヘッド11は、インク滴を噴射する複
数のノズル21が穿設されたノズルプレート22と、このノズルプレート22が一方面側
に接合され各ノズル21に連通する複数の圧力発生室23が形成された流路形成基板24
と、流路形成基板24のノズルプレート22とは反対側の面に設けられる圧力発生手段と
してのアクチュエーター25とを有する。
The configuration of the recording head of the present invention will be described below. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the recording head according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the recording head 11 includes a nozzle plate 22 having a plurality of nozzles 21 for ejecting ink droplets, and a plurality of nozzle plates 22 joined to one side and communicating with the nozzles 21. A flow path forming substrate 24 in which the pressure generating chamber 23 is formed.
And an actuator 25 as pressure generating means provided on the surface of the flow path forming substrate 24 opposite to the nozzle plate 22.

流路形成基板24には、本実施形態では、圧力発生室23と共に、ノズル連通孔26、
リザーバー27及びインク供給孔(液体供給孔)28が形成されている。圧力発生室23
は、流路形成基板24の一方面側の表層部分に設けられており、隔壁29によって区画さ
れてその幅方向で複数並設されている。
In the present embodiment, in the flow path forming substrate 24, the nozzle communication hole 26, together with the pressure generating chamber 23,
A reservoir 27 and an ink supply hole (liquid supply hole) 28 are formed. Pressure generation chamber 23
Are provided on the surface layer portion on one surface side of the flow path forming substrate 24, and are partitioned by the partition walls 29 and arranged in parallel in the width direction.

ノズル連通孔26は、流路形成基板24を厚さ方向に貫通して設けられており、このノ
ズル連通孔26を介して各圧力発生室23の一端部とノズル21とが連通している。リザ
ーバー27は、各圧力発生室23に供給するためのインクが一時的に貯留される空間であ
り、圧力発生室23の他端部の外側の領域に、流路形成基板24を厚さ方向に貫通して設
けられている。このリザーバー27と各圧力発生室23とが、インク供給孔28によって
それぞれ接続されている。
The nozzle communication hole 26 is provided so as to penetrate the flow path forming substrate 24 in the thickness direction, and one end portion of each pressure generation chamber 23 and the nozzle 21 communicate with each other through the nozzle communication hole 26. The reservoir 27 is a space in which ink to be supplied to each pressure generating chamber 23 is temporarily stored, and the flow path forming substrate 24 is disposed in the thickness direction in a region outside the other end of the pressure generating chamber 23. It is provided through. The reservoir 27 and each pressure generating chamber 23 are connected to each other by an ink supply hole 28.

上述のように圧力発生室23は流路形成基板24の表層部分に設けられているのに対し
、インク供給孔28は、流路形成基板24の厚さ方向中央部に設けられている。つまりイ
ンク供給孔28は、流路形成基板24の圧力発生室23とリザーバー27との間の部分を
圧力発生室23の長手方向に沿って貫通して形成されており、各圧力発生室23の底面近
傍に連通している。
As described above, the pressure generation chamber 23 is provided in the surface layer portion of the flow path forming substrate 24, whereas the ink supply hole 28 is provided in the center portion in the thickness direction of the flow path forming substrate 24. That is, the ink supply hole 28 is formed so as to penetrate the portion between the pressure generation chamber 23 and the reservoir 27 of the flow path forming substrate 24 along the longitudinal direction of the pressure generation chamber 23. It communicates near the bottom.

このインク供給孔28は、リザーバー27から圧力発生室23に流入するインクの流路
抵抗を一定に保持する役割を果たしており、本実施形態では、圧力発生室23よりも狭い
幅で形成されている。
The ink supply hole 28 plays a role of maintaining a constant flow path resistance of ink flowing from the reservoir 27 to the pressure generation chamber 23, and is formed with a narrower width than the pressure generation chamber 23 in this embodiment. .

また詳しくは後述するが、リザーバー27のインク供給孔28側の端部には、インク供
給孔28の並設方向におけるリザーバー27の幅が圧力発生室23側に向かって漸小する
幅漸小部50が設けられており、この幅漸小部50によって吸引動作時における気泡の排
出効果が高められている。
As will be described in detail later, the width of the reservoir 27 in the direction in which the ink supply holes 28 are juxtaposed is gradually reduced toward the pressure generating chamber 23 at the end of the reservoir 27 on the ink supply hole 28 side. 50 is provided, and the effect of discharging the bubbles during the suction operation is enhanced by the gradually decreasing width portion 50.

流路形成基板24のノズルプレート22とは反対側の面、すなわち、圧力発生室23の
開口面側には、振動板30が接合されており、各圧力発生室23の一方面はこの振動板3
0によって構成されている。また振動板30上には、各圧力発生室23内に圧力を発生さ
せるための圧電素子31が設けられている。すなわち本実施形態では、振動板30と、振
動板30上に設けられた圧電素子31とで圧力発生手段であるアクチュエーター25が構
成されている。
A vibration plate 30 is joined to the surface of the flow path forming substrate 24 opposite to the nozzle plate 22, that is, the opening surface side of the pressure generation chamber 23, and one surface of each pressure generation chamber 23 is the vibration plate. 3
0 is configured. On the vibration plate 30, a piezoelectric element 31 for generating pressure in each pressure generating chamber 23 is provided. In other words, in the present embodiment, the vibration plate 30 and the piezoelectric element 31 provided on the vibration plate 30 constitute an actuator 25 that is a pressure generating means.

振動板30は、本実施形態ではシート部材32と支持板33とからなり、支持板33で
構成されて圧電素子31の先端部が当接する島部34を有する。
In the present embodiment, the vibration plate 30 includes a sheet member 32 and a support plate 33, and includes an island portion 34 that is configured by the support plate 33 and with which the tip of the piezoelectric element 31 contacts.

圧電素子31の構成は、特に限定されないが、本実施形態では、圧電材料35と電極形
成材料36,37とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層することによって構成され
ている。そして、圧電素子31は、振動に寄与する活性領域と振動に寄与しない不活性領
域とを有し、活性領域の先端部が振動板30の島部34に当接した状態で固定され、振動
に寄与しない不活性領域が固定基板38に固着されている。
The configuration of the piezoelectric element 31 is not particularly limited. In the present embodiment, the piezoelectric element 31 is configured by stacking the piezoelectric material 35 and the electrode forming materials 36 and 37 alternately sandwiched in the vertical direction. The piezoelectric element 31 has an active region that contributes to vibration and an inactive region that does not contribute to vibration. The piezoelectric element 31 is fixed in a state where the tip of the active region is in contact with the island portion 34 of the diaphragm 30, and An inactive region that does not contribute is fixed to the fixed substrate 38.

また振動板30上には、圧電素子31の運動を阻害しない程度の空間を確保した状態で
その空間を密封可能な圧電素子保持部39を有するヘッドケース40が固定されている。
圧電素子31が固定された固定基板38は、圧電素子31とは反対側の面でこのヘッドケ
ース40に固定されている。
On the vibration plate 30, a head case 40 having a piezoelectric element holding portion 39 capable of sealing the space while securing a space that does not hinder the movement of the piezoelectric element 31 is fixed.
The fixed substrate 38 to which the piezoelectric element 31 is fixed is fixed to the head case 40 on the surface opposite to the piezoelectric element 31.

このような記録ヘッド11では、アクチュエーター(振動板30及び圧電素子31)2
5の変形によって各圧力発生室23の容積を変化させて所定のノズル21からインク滴を
噴射させるようになっている。具体的には、図示しないインクカートリッジからリザーバ
ー27にインクが供給されると、インク供給孔28を介して各圧力発生室23にインクが
分配される。実際には、圧電素子31に電圧を印加することにより圧電素子31を収縮さ
せることで振動板30が圧電素子31と共に変形し、圧力発生室23の容積が広げられて
各圧力発生室23内にインクが引き込まれる。ノズル21に至るまで記録ヘッド11の内
部にインクを満たした後、図示しない駆動回路からの記録信号に従い、圧電素子31に印
加していた電圧を解除する。これにより、圧電素子31が伸張されて元の状態に戻ると共
に振動板30の変位も元の状態に戻る。結果として圧力発生室23が収縮して内部圧力が
高まり、ノズル21からインク滴が噴射される。
In such a recording head 11, the actuator (the vibration plate 30 and the piezoelectric element 31) 2
The volume of each pressure generating chamber 23 is changed by the deformation of No. 5, and ink droplets are ejected from a predetermined nozzle 21. Specifically, when ink is supplied to the reservoir 27 from an ink cartridge (not shown), the ink is distributed to each pressure generating chamber 23 via the ink supply hole 28. Actually, the diaphragm 30 is deformed together with the piezoelectric element 31 by contracting the piezoelectric element 31 by applying a voltage to the piezoelectric element 31, and the volume of the pressure generating chamber 23 is expanded, and each pressure generating chamber 23 is expanded. Ink is drawn. After the recording head 11 is filled with ink up to the nozzle 21, the voltage applied to the piezoelectric element 31 is released in accordance with a recording signal from a drive circuit (not shown). Thereby, the piezoelectric element 31 is expanded to return to the original state, and the displacement of the diaphragm 30 also returns to the original state. As a result, the pressure generating chamber 23 contracts to increase the internal pressure, and an ink droplet is ejected from the nozzle 21.

ここで、このような記録ヘッド11を具備する記録装置10では、上述のように所定の
タイミングで吸引動作が実行される。本発明に係る記録ヘッド11には、リザーバー27
のインク供給孔28側の端部に幅漸小部50が設けられているため、この吸引動作の際に
リザーバー27等のインク流路内の気泡をノズル21から外部に良好に排出させることが
できる。以下、この幅漸小部50について詳しく説明する。
Here, in the recording apparatus 10 having such a recording head 11, the suction operation is executed at a predetermined timing as described above. The recording head 11 according to the present invention includes a reservoir 27.
Since the gradually decreasing width portion 50 is provided at the end of the ink supply hole 28 side, bubbles in the ink flow path such as the reservoir 27 can be discharged well from the nozzle 21 to the outside during this suction operation. it can. Hereinafter, the width gradually decreasing portion 50 will be described in detail.

図3は、記録ヘッドの流路構造、特にリザーバーの幅漸小部の構造を示す横断面図であ
る。図3に示すように、リザーバー27のインク供給孔28側の端部には、インク供給孔
28の並設方向におけるリザーバー27の幅が圧力発生室23側に向かって漸小する幅漸
小部50が設けられている。具体的には、リザーバー27の圧力発生室23側の端面が、
図中に二点鎖線で示すように圧力発生室23側が凸となる曲面となっている。特に、幅漸
小部50を構成するリザーバー27の端面は、球面となっていることが好ましい。そして
幅漸小部50は、インク供給孔28の並設方向におけるリザーバー27の幅が流路形成基
板24の中央部に向かって漸小している。すなわち、流路形成基板24の中央部側に位置
するインク供給孔(漸小部)28ほど、その開口部が圧力発生室23側に位置する構成と
なっている。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the flow path structure of the recording head, particularly the structure of the gradually decreasing width of the reservoir. As shown in FIG. 3, at the end of the reservoir 27 on the ink supply hole 28 side, the width gradually decreasing portion where the width of the reservoir 27 in the direction in which the ink supply holes 28 are arranged gradually decreases toward the pressure generating chamber 23 side. 50 is provided. Specifically, the end surface of the reservoir 27 on the pressure generation chamber 23 side is
As indicated by a two-dot chain line in the figure, the pressure generating chamber 23 side is a curved surface that is convex. In particular, it is preferable that the end surface of the reservoir 27 constituting the gradually decreasing width portion 50 is a spherical surface. In the gradually decreasing width portion 50, the width of the reservoir 27 in the direction in which the ink supply holes 28 are arranged is gradually decreased toward the central portion of the flow path forming substrate 24. That is, the ink supply hole (gradually small portion) 28 located on the center side of the flow path forming substrate 24 is configured such that the opening is located on the pressure generation chamber 23 side.

このような構成では、吸引動作時に、図4に示すように、リザーバー27内の気泡10
0がインク供給孔28の並設方向における流路形成基板24の中央部に集まり、これによ
りインク供給孔28の開口部が気泡100によって実質的に塞がれた状態となり、気泡1
00がインク供給孔28内に引き込まれ易くなる。また、幅漸小部50が設けられている
ことで、気泡が非常に大きくなった場合でも、リザーバー27の端面との接触面積が比較
的大きくなるため、気泡がインク供給孔28内に引き込まれ易くなる。したがって、ノズ
ル21から気泡をさらに良好に外部に排出させることができる。
In such a configuration, during the suction operation, as shown in FIG.
0 gathers at the center of the flow path forming substrate 24 in the direction in which the ink supply holes 28 are arranged side by side, so that the opening of the ink supply hole 28 is substantially blocked by the bubbles 100, and the bubbles 1
00 is easily drawn into the ink supply hole 28. In addition, since the width gradually decreasing portion 50 is provided, even when the bubble becomes very large, the contact area with the end face of the reservoir 27 becomes relatively large, so that the bubble is drawn into the ink supply hole 28. It becomes easy. Therefore, the bubbles can be discharged from the nozzle 21 to the outside more satisfactorily.

なお、このようにリザーバー27に幅漸小部50を設けるようにすると、各インク供給
孔28の長さが一定にならず、流路抵抗にばらつきが生じてしまう。このため、例えば、
各インク供給孔28の幅を調整する等して、各インク供給孔28の流路抵抗を一定にして
おく必要がある。あるいは、例えば、図5に示すように、リザーバー27(幅漸小部50
)の形状に合わせ、インク供給孔28の長さを一定としたまま各圧力発生室23及びノズ
ル21の位置を変化させるようにしてもよい。この構成とする場合には、制御によって圧
電素子を駆動するタイミングを調整することで、良好な印刷品質を維持することができる
If the gradually decreasing width portion 50 is provided in the reservoir 27 as described above, the length of each ink supply hole 28 is not constant, and the flow resistance varies. For this reason, for example,
It is necessary to keep the flow path resistance of each ink supply hole 28 constant by adjusting the width of each ink supply hole 28 or the like. Alternatively, for example, as shown in FIG.
The positions of the pressure generating chambers 23 and the nozzles 21 may be changed while keeping the length of the ink supply holes 28 constant. In the case of this configuration, it is possible to maintain good print quality by adjusting the timing for driving the piezoelectric element by control.

また本実施形態では、幅漸小部50を構成するリザーバー27の端面が曲面となってい
る例を説明したが、勿論、幅漸小部50を構成するリザーバー27の端面は、例えば、図
6中に二点鎖線で示すように平面となっていてもよい。また、リザーバー27の幅が流路
形成基板24の中央部に向かって漸小する幅漸小部50を例示したが、この幅漸小部50
は、例えば、図7に示すように、インク供給孔28の並設方向における流路形成基板24
の一方の端部に向かってリザーバー27の幅が漸小していてもよい。何れにしても、リザ
ーバー27内の気泡が一箇所に集まることで、気泡を外部に排出させ易くなる。
In the present embodiment, an example in which the end surface of the reservoir 27 constituting the gradually decreasing width portion 50 is a curved surface has been described. Of course, the end surface of the reservoir 27 constituting the gradually decreasing width portion 50 is, for example, FIG. It may be a flat surface as indicated by a two-dot chain line. Further, the width gradually decreasing portion 50 in which the width of the reservoir 27 gradually decreases toward the center portion of the flow path forming substrate 24 is illustrated.
For example, as shown in FIG. 7, the flow path forming substrate 24 in the direction in which the ink supply holes 28 are arranged side by side.
The width of the reservoir 27 may be gradually reduced toward the one end portion. In any case, the bubbles in the reservoir 27 gather at one place, so that the bubbles can be easily discharged to the outside.

さらに本実施形態では、インク供給孔28のリザーバー27側の開口部に漸小部60が
設けられており(図2参照)、この漸小部60によって吸引動作時における気泡の排出効
果がさらに高められている。詳細には、図8に示すように、インク供給孔28は、リザー
バー27側の開口部に流路形成基板24の厚さ方向における内径が圧力発生室23側に向
かって漸小する漸小部60を有する。つまり、この漸小部60は、流路形成基板24の厚
さ方向における両端面(内面)61が、流路形成基板24の表面に対して傾斜するテーパ
ー面となっている。また本実施形態では、流路形成基板24の面方向(圧力発生室23の
並設方向)における漸小部60の両端面(内面)62もテーパー面となっている(図3参
照)。勿論、流路形成基板24の面方向における漸小部60の両端面62は、必ずしもテ
ーパー面である必要はなく、圧力発生室23の長手方向において漸小部60の幅は一定で
あってもよい。
Further, in the present embodiment, a gradually decreasing portion 60 is provided in the opening of the ink supply hole 28 on the reservoir 27 side (see FIG. 2), and this gradually decreasing portion 60 further enhances the bubble discharging effect during the suction operation. It has been. Specifically, as shown in FIG. 8, the ink supply hole 28 has a gradually decreasing portion in which the inner diameter in the thickness direction of the flow path forming substrate 24 gradually decreases toward the pressure generating chamber 23 at the opening on the reservoir 27 side. 60. That is, the gradually decreasing portion 60 is a tapered surface in which both end surfaces (inner surfaces) 61 in the thickness direction of the flow path forming substrate 24 are inclined with respect to the surface of the flow path forming substrate 24. In the present embodiment, both end surfaces (inner surfaces) 62 of the gradually decreasing portion 60 in the surface direction of the flow path forming substrate 24 (the direction in which the pressure generating chambers 23 are arranged) are also tapered surfaces (see FIG. 3). Of course, both end surfaces 62 of the gradually decreasing portion 60 in the surface direction of the flow path forming substrate 24 are not necessarily tapered surfaces, and even if the width of the gradually decreasing portion 60 is constant in the longitudinal direction of the pressure generating chamber 23. Good.

なお、流路形成基板24は、本実施形態では、図9に示すように、第1の流路形成基板
24A及び第2の流路形成基板24Bの2枚の基板を接合することによって形成されてい
る。そして、インク供給孔28(漸小部60を含む)は、例えば、第1の流路形成基板2
4A及び第2の流路形成基板24Bの他方との接合面にそれぞれ設けられた溝部41,4
2によって構成されている。
In this embodiment, the flow path forming substrate 24 is formed by bonding two substrates, a first flow path forming substrate 24A and a second flow path forming substrate 24B, as shown in FIG. ing. The ink supply hole 28 (including the gradually decreasing portion 60) is, for example, the first flow path forming substrate 2.
4A and groove portions 41 and 4 provided on the joint surface with the other of the second flow path forming substrate 24B, respectively.
2.

このようにインク供給孔28のリザーバー27側の開口部に漸小部60が設けられてい
ることで、吸引動作を実行する際にリザーバー27内の気泡がインク供給孔28の開口部
付近にさらに良好に引き寄せられる。これにより、リザーバー27内の気泡がインクと共
にノズル21から外部に良好に排出される。特に、インク供給孔28の内径よりも大きい
直径の気泡を排出させる場合に有効である。
As described above, since the gradually decreasing portion 60 is provided in the opening portion of the ink supply hole 28 on the reservoir 27 side, bubbles in the reservoir 27 are further brought near the opening portion of the ink supply hole 28 when the suction operation is executed. It is attracted well. Thereby, the air bubbles in the reservoir 27 are well discharged from the nozzle 21 together with the ink. This is particularly effective when bubbles having a diameter larger than the inner diameter of the ink supply hole 28 are discharged.

(他の実施形態)
以上本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明は、上述の実施形態に限定さ
れるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(Other embodiments)
The embodiments of the present invention have been described above. Of course, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、上述の実施形態では、インク供給孔28のリザーバー27側の開口部に漸小部
60を設けた例を説明したが、この漸小部60は必ずしも設けられていなくてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the example in which the gradually decreasing portion 60 is provided in the opening on the reservoir 27 side of the ink supply hole 28 has been described, but the gradually decreasing portion 60 may not necessarily be provided.

また本発明は、流路形成基板に形成される流路の構造に特徴があり、それ以外の構成は
特に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、圧力発生手段として、振動
板と圧電素子とからなる縦振動側のアクチュエーターを例示したが、圧力発生手段の構成
は特に限定されず、例えば、撓み振動型の圧電素子を具備するアクチュエーターや、発熱
素子等であってもよい。
The present invention is characterized by the structure of the flow path formed on the flow path forming substrate, and other configurations are not particularly limited. For example, in the above-described embodiment, the actuator on the longitudinal vibration side composed of the diaphragm and the piezoelectric element is exemplified as the pressure generating means, but the configuration of the pressure generating means is not particularly limited, and for example, a flexural vibration type piezoelectric element May be an actuator, a heating element, or the like.

また上述の実施形態では、液体噴射ヘッドとしてインク滴を噴射するインクジェット式
記録ヘッドを例示すると共に液体噴射装置としてインクジェット式記録装置を例示したが
、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置全般を対象
としたものである。液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用
いられる記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴
射ヘッド、有機ELディスプレー、FED(電界放出ディスプレー)等の電極形成に用い
られる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を
挙げることができる。
In the above-described embodiment, the ink jet recording head that ejects ink droplets is exemplified as the liquid ejecting head, and the ink jet recording apparatus is exemplified as the liquid ejecting apparatus. However, the present invention broadly includes a liquid ejecting head and a liquid ejecting head. The present invention is intended for general liquid ejecting apparatuses. Examples of the liquid ejecting head include a recording head used in an image recording apparatus such as a printer, a color material ejecting head used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an organic EL display, and an electrode formation such as an FED (field emission display). Electrode material ejecting heads used in manufacturing, bioorganic matter ejecting heads used in biochip production, and the like.

10 インクジェット式記録装置、 11 インクジェット式記録ヘッド、 21 ノ
ズル、 22 ノズルプレート、 23 圧力発生室、 24 流路形成基板、 25
アクチュエーター、 26 ノズル連通孔、 27 リザーバー、 28 インク供給孔
、 29 隔壁、 30 振動板、 31 圧電素子、 50 幅漸小部、 60 漸小
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inkjet recording apparatus, 11 Inkjet recording head, 21 Nozzle, 22 Nozzle plate, 23 Pressure generation chamber, 24 Flow path formation board | substrate, 25
Actuator, 26 Nozzle communication hole, 27 Reservoir, 28 Ink supply hole, 29 Bulkhead, 30 Diaphragm, 31 Piezoelectric element, 50 Reduced width part, 60 Reduced part

Claims (4)

液滴を噴射するノズルに連通する複数の圧力発生室とこれら複数の圧力発生室に供給す
る液体が貯留されるリザーバーとが形成された流路形成基板と、前記圧力発生室内に前記
ノズルから液滴を噴射するための圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、を具備する液体
噴射ヘッドであって、
前記圧力発生室と前記リザーバーとが、前記流路形成基板に形成された液体供給孔によ
って接続されており、
前記リザーバーは、前記液体供給孔側の端部に当該液体供給孔の並設方向における当該
リザーバーの幅が前記圧力発生室側に向かって漸小する幅漸小部を有することを特徴とす
る液体噴射ヘッド。
A flow path forming substrate in which a plurality of pressure generation chambers communicating with nozzles for ejecting liquid droplets and a reservoir for storing liquid supplied to the plurality of pressure generation chambers are formed, and liquid from the nozzles in the pressure generation chamber A liquid ejecting head comprising pressure generating means for generating a pressure change for ejecting drops,
The pressure generating chamber and the reservoir are connected by a liquid supply hole formed in the flow path forming substrate,
The reservoir has a gradually decreasing width portion in which the width of the reservoir in the juxtaposition direction of the liquid supply holes gradually decreases toward the pressure generating chamber at the end on the liquid supply hole side. Jet head.
前記幅漸小部は、前記液体供給孔の並設方向における前記リザーバーの幅が前記流路形
成基板の中央部に向かって漸小していることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射ヘッ
ド。
2. The liquid ejection according to claim 1, wherein the width gradually decreasing portion has a width of the reservoir gradually decreasing toward a central portion of the flow path forming substrate in a direction in which the liquid supply holes are arranged side by side. head.
前記幅漸小部を構成し前記液体供給孔が開口する前記リザーバーの端面が球面となって
いることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体噴射ヘッド。
3. The liquid jet head according to claim 1, wherein an end surface of the reservoir constituting the gradually decreasing width portion and opening the liquid supply hole is a spherical surface. 4.
請求項1〜3の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴
射装置。
A liquid ejecting apparatus comprising the liquid ejecting head according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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