JP4998664B2

JP4998664B2 - Inkjet head

Info

Publication number: JP4998664B2
Application number: JP2005307247A
Authority: JP
Inventors: 正友小島; 敦伊藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2005-10-21
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2025-10-21
Also published as: JP2007112054A

Description

本発明は、インクジェットヘッドに係り、特に、吐出圧力を受ける圧力室に連通孔を経てインクを供給するように構成されたキャビティユニットを有するインクジェットヘッドに関するものである。 The present invention relates to an inkjet head, and more particularly, to an inkjet head having a cavity unit configured to supply ink through a communication hole to a pressure chamber that receives discharge pressure.

近年のインクジェットヘッドでは小型化が進められており、本出願人も、例えば、特許文献１に開示しているように、インクジェットヘッドにおいてインク流通路を内部に有するキャビティユニットを薄い複数枚のプレートを積層して構成することで、ヘッド全体の薄型化を図っている。 In recent inkjet heads, miniaturization has been promoted, and the applicant of the present invention has also disclosed a plurality of thin plates with a cavity unit having an ink flow path in the inkjet head as disclosed in, for example, Patent Document 1. By stacking and configuring, the entire head is made thinner.

キャビティユニットの複数枚のプレートとしては、複数のノズルが穿設されたプレート、各ノズル毎の圧力室が形成されたプレート、インク供給源から供給されたインクを一旦溜める共通インク室が形成されたプレート、共通インク室のインクを各圧力室に分配するための連通孔（特許文献１では連通路３８と記載）が形成されたプレート等が備えられている。そして、前記圧力室に充填されたインクに吐出圧力を与えるアクチュエータが、前記圧力室を覆うようにキャビティユニットに積層されている。 As the plurality of plates of the cavity unit, a plate in which a plurality of nozzles are formed, a plate in which a pressure chamber for each nozzle is formed, and a common ink chamber in which ink supplied from an ink supply source is temporarily stored are formed. A plate, a plate in which communication holes for distributing the ink in the common ink chamber to each pressure chamber (described as a communication path 38 in Patent Document 1) are formed. An actuator that applies discharge pressure to the ink filled in the pressure chamber is stacked on the cavity unit so as to cover the pressure chamber.

このような薄型のキャビティユニットでは、キャビティユニット全体の厚み寸法を有効に利用して、吐出に必要なインク流通路を確保するために、インク流通路をキャビティユニットの内部において、プレートの積層方向（厚み方向）に貫通させたり、各プレートの面方向と平行に延ばしたりして構成している。具体的には、アクチュエータからの吐出圧力を受ける圧力室を、アクチュエータと対向する背面側のプレートに、ノズルを前面側のプレートに、共通インク室を積層方向の中間のプレートに、それぞれ配置している。そして、インクは、共通インク室に供給されたのち、図７（ａ）に模式的に図示しているように、プレートの積層方向に沿って連通孔２８を進んで圧力室２４の一端２４ａに達し、この圧力室２４の一端２４ａで流れる方向を略直角に屈曲させて、アクチュエータ２１の面に沿って圧力室２４の他端２４ｂへ進み、再びこの他端２４ｂで、流れる方向を略直角に屈曲させて、キャビティユニットの前面側に設けたノズルに至るように構成されている。
特開２００５−４１０４７号公報（図４及び図５参照） In such a thin cavity unit, in order to effectively utilize the thickness dimension of the entire cavity unit and secure an ink flow path necessary for ejection, the ink flow path is disposed inside the cavity unit in the plate stacking direction ( (Thickness direction) or extends parallel to the surface direction of each plate. Specifically, the pressure chamber that receives the discharge pressure from the actuator is placed on the back plate facing the actuator, the nozzle is placed on the front plate, and the common ink chamber is placed on the intermediate plate in the stacking direction. Yes. Then, after the ink is supplied to the common ink chamber, as shown schematically in FIG. 7A, the ink advances through the communication hole 28 along the plate stacking direction to the one end 24a of the pressure chamber 24. The flow direction at one end 24a of the pressure chamber 24 is bent at a substantially right angle, proceeds to the other end 24b of the pressure chamber 24 along the surface of the actuator 21, and the flow direction at the other end 24b again at a substantially right angle. It is configured to bend and reach the nozzle provided on the front side of the cavity unit.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-41047 (see FIGS. 4 and 5)

ところで、インクジェットヘッドでは、キャビティユニットの内部のインクに気泡が混入すると、インクの吐出不良を引き起こすため、キャビティユニットのノズル側からインクを吸引またはインク供給源側から押すなどしてインクを強制的に加圧して、インクとともに気泡を排出するメンテナンス（パージ処理）が行われる。 By the way, in the ink jet head, if air bubbles are mixed in the ink inside the cavity unit, ink ejection failure is caused. For this reason, the ink is forced by sucking ink from the nozzle side of the cavity unit or pushing it from the ink supply source side. Maintenance (purge process) is performed to pressurize and discharge bubbles together with ink.

しかしながら、前述したように、インク流通路を略直角に屈曲させるように構成していると、この屈曲部分に気泡が停滞し、停滞した気泡は後から来た気泡と合体して大きな気泡に成長し易い。特に、圧力室は、インクに大きな吐出圧力を与えるためにはアクチュエータの動作に伴う断面積の変化率を大きくする必要があり、アクチュエータと対向する幅（図７（ｃ）のＷ）が大きく、深さ（図７（ａ）において上下方向）が小さい扁平な断面形状であることが好ましい。また、連通孔が形成されるプレートは、キャビティユニット全体に剛性を与えるために、圧力室を形成するプレートよりも厚いプレートであることが好ましく、その厚さに対して小さい連通孔を穿設することが困難なので、連通孔はその厚さ程度の直径を有するものとなる。このため、図７（ｂ）に示すように、連通孔２８の内側にて大きく成長した気泡Ａは球形であるから、その気泡の直径よりも小さい深さの圧力室２４に入り込み難く、圧力室２４の天井面に停滞してしまう。その結果、アクチュエータ２１が圧力室２４内のインクに付与したインク吐出のために必要な圧力が、気泡の存在により吸収あるいは反射され、正常な吐出が行われなくなる。 However, as described above, if the ink flow path is configured to bend at a substantially right angle, bubbles are stagnated at the bent portion, and the stagnant bubbles merge with bubbles that come later and grow into large bubbles. Easy to do. In particular, in order to give a large discharge pressure to the ink, the pressure chamber needs to increase the rate of change of the cross-sectional area accompanying the operation of the actuator, and the width facing the actuator (W in FIG. 7C) is large. A flat cross-sectional shape with a small depth (vertical direction in FIG. 7A) is preferable. Further, the plate in which the communication hole is formed is preferably a plate thicker than the plate forming the pressure chamber in order to give rigidity to the entire cavity unit, and a communication hole that is smaller than the thickness is formed. Therefore, the communication hole has a diameter approximately equal to its thickness. For this reason, as shown in FIG. 7B, since the bubble A which has grown greatly inside the communication hole 28 is spherical, it is difficult to enter the pressure chamber 24 having a depth smaller than the diameter of the bubble. It stagnates on the ceiling surface of 24. As a result, the pressure necessary for the ink ejection applied to the ink in the pressure chamber 24 by the actuator 21 is absorbed or reflected by the presence of bubbles, and normal ejection cannot be performed.

この気泡を除去するためにはインクに圧力をかけて連通孔２８から圧力室２４へ流れを生じさせるパージ処理を行う必要があるが、図７（ｃ）に示すように圧力室２４の幅Ｗが連通孔２８の直径Ｗ２よりも十分に大きいため、パージ処理によるインクの流れは圧力室２４の幅方向に逃げてしまい、気泡Ａを押し出すことができない。このため、気泡Ａの球形状を圧力室の狭い内形状に沿うように変形させる程の大きな圧力をインクにかけてパージ処理を行わないと、気泡を確実に除去することができず、パージ処理に伴うインクの無駄な吐出や、パージ処理用のポンプの大型化も招来するという問題があった。 In order to remove the bubbles, it is necessary to perform a purging process in which pressure is applied to the ink to cause a flow from the communication hole 28 to the pressure chamber 24. However, as shown in FIG. Is sufficiently larger than the diameter W2 of the communication hole 28, the ink flow due to the purge process escapes in the width direction of the pressure chamber 24, and the bubbles A cannot be pushed out. For this reason, unless the purge process is performed by applying a large pressure to the ink so as to deform the spherical shape of the bubble A so as to conform to the narrow inner shape of the pressure chamber, the bubble cannot be reliably removed, and the purge process is accompanied. There was a problem that wasteful discharge of ink and an increase in the size of a pump for purging were also caused.

本発明は、上記問題を解消するものであり、キャビティユニットの連通孔から圧力室に、インクが略直角に屈曲しながら流入するように構成されているものにおいて、この屈曲部分に溜まる気泡の除去を容易且つ確実に行うことのできるインクジェットヘッドの提供を課題とするものである。 The present invention solves the above-described problem, and in the structure in which the ink flows while bending at a substantially right angle from the communication hole of the cavity unit into the pressure chamber, the bubbles accumulated in the bent portion are removed. It is an object of the present invention to provide an ink jet head capable of easily and reliably performing the above.

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明におけるインクジェットヘッドは、インクを吐出する複数のノズル毎に対応して設けられた圧力室と、複数の圧力室にインクを分配するための共通インク室と、この共通インク室と前記圧力室とを接続する連通孔とが形成されているキャビティユニットと、前記圧力室に充填されたインクに吐出圧力を与えるアクチュエータとを備え、前記圧力室は、当該圧力室内でインクが流れる方向と平行な第１方向における一端が前記連通孔に接続し、前記第１方向における他端が前記ノズルに接続しており、前記連通孔は、前記圧力室に対して前記第１方向と直交する第２方向に中心軸線が沿うように開口形成され、前記連通孔を経たインクが前記圧力室の一端にて流れる方向を直角に屈曲させるように構成されているインクジェットヘッドであって、前記圧力室は、インクの流れに直角な断面が、前記第１方向と前記第２方向に直交する第３方向の寸法が前記第２方向の寸法よりも大きい扁平状に形成され、さらに、前記インクの流れに直角な断面のうちの前記圧力室の一端の断面が、前記連通孔の前記第２方向と直角な断面よりも断面積が小さく、前記圧力室の一端の断面が、前記圧力室の一端以外の部分の前記断面に比べて断面積が小さく、前記圧力室の一端の前記第３方向に平行な方向の寸法は、前記圧力室の前記一端以外の部分の前記第３方向に平行な方向の寸法よりも小さく、さらに、前記圧力室の一端の前記第３方向に平行な方向の寸法が前記連通孔の前記第３方向に平行な方向の寸法以下であり、前記連通孔は、前記第３方向と平行な方向において、前記圧力室の前記一端以外の部分よりも寸法が小さく、前記キャビティユニットは、前記共通インク室と前記連通孔を繋ぐ絞り部をさらに備え、前記圧力室が、前記連通孔と前記絞り部を介して前記共通インク室に連通していることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an ink jet head according to a first aspect of the present invention includes a pressure chamber provided corresponding to each of a plurality of nozzles that eject ink, and a method for distributing ink to the plurality of pressure chambers. A cavity unit in which a common ink chamber, a communication hole connecting the common ink chamber and the pressure chamber are formed, and an actuator that applies discharge pressure to the ink filled in the pressure chamber; One end in a first direction parallel to the direction of ink flow in the pressure chamber is connected to the communication hole, and the other end in the first direction is connected to the nozzle. The communication hole is connected to the pressure chamber. the center axis in the second direction is opened formed along perpendicular to the first direction, the ink having passed through the communication hole is bent at a right angle to the direction of flow at one end of the pressure chamber with respect to An inkjet head that is configured to, the pressure chamber, a section perpendicular to the flow of ink, than the third dimension is the second dimension orthogonal to the first direction and the second direction The cross section of one end of the pressure chamber out of the cross section perpendicular to the ink flow is smaller than the cross section perpendicular to the second direction of the communication hole, The cross section of one end of the pressure chamber is smaller than the cross section of the portion other than the one end of the pressure chamber, and the dimension in the direction parallel to the third direction of the one end of the pressure chamber is the same as that of the pressure chamber. A direction smaller than a dimension in a direction parallel to the third direction at a portion other than one end, and a dimension in a direction parallel to the third direction at one end of the pressure chamber is parallel to the third direction of the communication hole. And the communication hole is the third dimension. In countercurrent direction parallel to the rather small dimensions than the portion other than the end of the pressure chamber, the cavity unit, the common ink chamber and further comprising a stop portion that connects the communication hole, the pressure chamber, wherein It is characterized in that it communicates with the common ink chamber through a communication hole and the restricting portion .

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記キャビティユニットは、前記圧力室を形成するプレート、前記連通孔を形成するプレート、前記絞り部を形成するプレート、及び、前記共通インク室を形成するプレートを積層して形成され、前記アクチュエータは、前記圧力室を形成するプレートに、前記連通孔を形成するプレートとは反対側に積層されていることを特徴とするものである。 The invention according to claim 2 is the inkjet head according to claim 1, wherein the cavity unit includes a plate that forms the pressure chamber, a plate that forms the communication hole, a plate that forms the throttle portion, and It is formed by laminating plates forming the common ink chamber, and the actuator is laminated on the plate forming the pressure chamber on the side opposite to the plate forming the communication hole. It is.

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記圧力室を形成するプレートの前記積層方向における厚さは、前記キャビティユニットを積層方向から平面視したときの、前記第３方向における前記圧力室の前記一端の寸法よりも小さいことを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the ink jet head according to the second aspect, the thickness of the plate forming the pressure chamber in the stacking direction is the first thickness when the cavity unit is viewed in plan from the stacking direction. It is smaller than the dimension of the one end of the pressure chamber in three directions.

請求項１に記載の発明によれば、前記圧力室は、当該圧力室内でインクが流れる方向と平行な第１方向における一端が前記連通孔に接続し、前記第１方向における他端が前記ノズルに接続しており、前記連通孔は、前記圧力室に対して前記第１方向と直交する第２方向に中心軸線が沿うように開口形成され、前記連通孔を経たインクが前記圧力室の一端にて流れる方向を直角に屈曲させるように構成されているインクジェットヘッドであって、前記圧力室は、インクの流れに直角な断面が、前記第１方向と前記第２方向に直交する第３方向の寸法が前記第２方向の寸法よりも大きい扁平状に形成され、さらに、前記インクの流れに直角な断面のうちの前記圧力室の一端の断面が、前記連通孔の前記第２方向と直角な断面よりも断面積が小さく、前記圧力室の一端の断面が、前記圧力室の一端以外の部分の前記断面に比べて断面積が小さく、前記圧力室の一端の前記第３方向に平行な方向の寸法は、前記圧力室の前記一端以外の部分の前記第３方向に平行な方向の寸法よりも小さく、さらに、前記圧力室の一端の前記第３方向に平行な方向の寸法が前記連通孔の前記第３方向に平行な方向の寸法以下であり、前記連通孔は、前記第３方向と平行な方向において、前記圧力室の前記一端以外の部分よりも寸法が小さく、前記キャビティユニットは、前記共通インク室と前記連通孔を繋ぐ絞り部をさらに備え、前記圧力室が、前記連通孔と前記絞り部を介して前記共通インク室に連通しているから、圧力室の一端のインクの流速は、その上流側及び下流側（前後）に比べて速くなる。
そして、連通孔から圧力室の一端にかけてインクが略直角に屈曲して流れる形状に構成されているため、形状的には、気泡が停滞し易いが、インクは、圧力室に流入する部分において一時的に加速されるので、インク中に含まれる小さい気泡を、インクの勢いに乗せて下流側に流すことが可能となる。また、前記屈曲部分に気泡が停滞して圧力室の一端の扁平な断面に入り込まないような大きさに成長しても、メンテナンス時にインクを強制的に排出させるパージ処理を行うと、インク全体の圧力が高められ、圧力室の一端におけるインクの速度もさらに大きく加速されるので、気泡を圧力室の扁平な断面に沿うように変形させて圧力室の下流側に流し、インクとともに外部に排出させることができ、インクの吐出不良を未然に防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, the pressure chamber has one end in a first direction parallel to the direction in which ink flows in the pressure chamber connected to the communication hole, and the other end in the first direction is the nozzle. The communication hole is formed so that a central axis extends along a second direction orthogonal to the first direction with respect to the pressure chamber, and the ink passing through the communication hole is connected to one end of the pressure chamber. The pressure chamber has a third direction in which a cross section perpendicular to the ink flow is orthogonal to the first direction and the second direction. The cross section of one end of the pressure chamber out of the cross section perpendicular to the ink flow is perpendicular to the second direction of the communication hole. Smaller cross-sectional area than normal cross-section Cross-section of one end of the pressure chamber is smaller in cross-sectional area than the cross-section of a portion other than the end of the pressure chamber, the direction of the dimension parallel to the third direction of one end of the pressure chamber, the pressure chamber The dimension of the part other than the one end is smaller than the dimension in the direction parallel to the third direction, and the dimension of the one end of the pressure chamber in the direction parallel to the third direction is parallel to the third direction of the communication hole. or less dimensions, the communication hole, in the third direction parallel to the direction, the rather small dimensions than the portion other than the end of the pressure chamber, the cavity unit, the communication with the common ink chamber Since the pressure chamber further communicates with the common ink chamber via the communication hole and the throttle portion, the flow velocity of the ink at one end of the pressure chamber is the upstream side and the downstream side of the pressure chamber. Faster than the side (front and back).
In addition, since the ink is bent at a substantially right angle and flows from the communication hole to one end of the pressure chamber, the bubbles tend to stagnate in shape, but the ink temporarily flows in the portion flowing into the pressure chamber. Therefore, small bubbles contained in the ink can flow on the downstream side on the ink force. In addition, even if the bubble is stagnated in the bent portion and grows to a size that does not enter the flat cross section of one end of the pressure chamber, if the purge process for forcibly discharging the ink during maintenance is performed, the entire ink Since the pressure is increased and the speed of the ink at one end of the pressure chamber is further accelerated, the bubbles are deformed so as to follow the flat cross section of the pressure chamber and flow downstream to the pressure chamber and discharged together with the ink. Ink discharge failure can be prevented in advance.

請求項２に記載の発明によれば、キャビティユニットは、それぞれにインク流通路が形成された複数のプレートが積層されているから、複雑で微細な形状のインク流通路を内部に有するキャビティユニットを容易に且つ薄型に構成することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the cavity unit is formed by laminating a plurality of plates each having an ink flow path formed therein, the cavity unit having a complicated and finely shaped ink flow path therein. It can be easily and thinly configured.

請求項１に記載の発明によれば、前記圧力室の一端の前記第３方向に平行な方向の寸法が前記連通孔の前記第３方向に平行な方向の寸法以下であり、前記連通孔は、前記第３方向と平行な方向において、前記圧力室の前記一端以外の部分よりも寸法が小さい。即ち、圧力室の一端におけるインクの流れる方向に略直角な幅寸法Ｗ１が、これと平行な連通孔の幅寸法Ｗ２と同じかそれより小さく形成されているから、インクの流れが、連通孔から圧力室の一端へ同じかそれより小さい幅で、請求項１に記載しているように断面積の小さいところで速くなり、連通孔から圧力室へ曲がる屈曲部分に停滞しようとする気泡を押圧しながら進むことになるので、気泡を屈曲部分よりも下流側に確実に押し流すことができる。According to invention of Claim 1, the dimension of the direction parallel to the said 3rd direction of the end of the said pressure chamber is below the dimension of the direction parallel to the said 3rd direction of the said communicating hole, The said communicating hole is The dimension in the direction parallel to the third direction is smaller than the portion other than the one end of the pressure chamber. That is, since the width dimension W1 substantially perpendicular to the direction of ink flow at one end of the pressure chamber is formed to be equal to or smaller than the width dimension W2 of the communication hole parallel to this, the ink flow is caused to flow from the communication hole. While pressing at the same or smaller width to one end of the pressure chamber, it becomes faster at a small cross-sectional area as described in claim 1 and presses bubbles that are about to stay in a bent portion that bends from the communication hole to the pressure chamber. Since it advances, a bubble can be reliably pushed away downstream from a bending part.

請求項３に記載の発明によれば、前記圧力室を形成するプレートの前記積層方向における厚さは、前記キャビティユニットを積層方向から平面視したときの、前記第３方向における前記圧力室の前記一端の寸法よりも小さいので、前記圧力室は扁平形状を呈し、アクチュエータによって圧力室内のインクに吐出圧力を効率よく与えることができる。一方、連通孔から圧力室に気泡が流入し難い形状となっているが、請求項１に記載しているように、圧力室の一端では、その断面積がそれより上流側及び下流側の断面積よりも小さく、インクの速度が前後に比べて加速されるから、気泡を連通孔から圧力室へ押し流すことが可能となる。 According to the invention of claim 3 , the thickness of the plate forming the pressure chamber in the stacking direction is the thickness of the pressure chamber in the third direction when the cavity unit is viewed in plan from the stacking direction. Since it is smaller than the dimension of one end, the pressure chamber has a flat shape, and the discharge pressure can be efficiently applied to the ink in the pressure chamber by the actuator. On the other hand, the shape is such that bubbles do not easily flow into the pressure chamber from the communication hole. However, as described in claim 1, at one end of the pressure chamber, the cross-sectional area is higher than the upstream side and the downstream side. Since it is smaller than the area and the ink speed is accelerated compared to the front and rear, it is possible to push the bubbles from the communication hole to the pressure chamber.

以下に、本発明の基本的な実施形態を、図１〜図６を用いて説明する。 Below, basic embodiment of this invention is described using FIGS.

図１は、本発明の実施形態によるインクジェットヘッド１におけるキャビティユニット２０、圧電アクチュエータ２１、及びフレキシブルフラットケーブル２２の斜視図であり、複数枚のプレートからなるキャビティユニット２０にプレート型の圧電アクチュエータ２１が接合され、このプレート型の圧電アクチュエータ２１の上面に外部機器との接続のためのフレキシブルフラットケーブル２２が重ね接合されている。そして、キャビティユニット２０の下面側に開口されたノズル２３から、下向きにインクが吐出するものとする（図３参照）。 FIG. 1 is a perspective view of a cavity unit 20, a piezoelectric actuator 21, and a flexible flat cable 22 in an inkjet head 1 according to an embodiment of the present invention. A plate-type piezoelectric actuator 21 is provided on a cavity unit 20 composed of a plurality of plates. A flexible flat cable 22 for connection to an external device is overlapped and bonded to the upper surface of the plate-type piezoelectric actuator 21. Then, it is assumed that ink is ejected downward from the nozzle 23 opened on the lower surface side of the cavity unit 20 (see FIG. 3).

前記キャビティユニット２０は、図２に示すように、ノズルプレート３０、スペーサプレート３１、２枚のマニホールドプレート３３ａ、３３ｂ、サプライプレート３４、ベースプレート３５、及びキャビティプレート３６の合計７枚の薄い板をそれぞれ接着剤にて重ね接合した構造となっている。 As shown in FIG. 2, the cavity unit 20 includes a total of seven thin plates including a nozzle plate 30, a spacer plate 31, two manifold plates 33a and 33b, a supply plate 34, a base plate 35, and a cavity plate 36. It has a structure in which it is overlapped with an adhesive.

実施形態では、各プレート３０〜３６は４０〜１５０μｍ程度の厚さを有し、ノズルプレート３０はポリイミド等の合成樹脂製で、その他のプレート３１〜３６は４２％ニッケル合金鋼板製である。前記ノズルプレート３０には、微小径（２５μｍ程度）のインク吐出用のノズル２３が微小間隔で多数個穿設されている。このノズル２３は、当該ノズルプレート３０における長辺方向（Ｘ方向）と平行な２列に配列されている。 In the embodiment, each of the plates 30 to 36 has a thickness of about 40 to 150 μm, the nozzle plate 30 is made of a synthetic resin such as polyimide, and the other plates 31 to 36 are made of 42% nickel alloy steel plate. The nozzle plate 30 is provided with a large number of ink discharge nozzles 23 having a minute diameter (about 25 μm) at minute intervals. The nozzles 23 are arranged in two rows parallel to the long side direction (X direction) of the nozzle plate 30.

また、前記キャビティプレート３６には、図２に示すように、複数の圧力室２４がキャビティプレート３６の長辺（前記Ｘ方向）と平行な２列に配列されている。実施形態では、前記各圧力室２４は、図３及び図４に示すように、平面視細長形状でその長手方向がキャビティプレート３６の短辺方向（Ｙ方向）に沿うようにキャビティプレート３６の板厚を貫通して穿設されている。各圧力室２４の長手方向の一端２４ａには連通孔２８が接続され、この一端２４ａは連通孔２８及び接続流路２９を介して共通インク室２５と連通している。各圧力室２４の長手方向の他端２４ｂは、ベースプレート３５、サプライプレート３４と２枚のマニホールドプレート３３ａ、３３ｂ、及びスペーサプレート３１に穿設されている貫通路２６を介して、ノズルプレート３０における前記各ノズル２３に連通している。 In the cavity plate 36, as shown in FIG. 2, a plurality of pressure chambers 24 are arranged in two rows parallel to the long side of the cavity plate 36 (the X direction). In the embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, each of the pressure chambers 24 is an elongated shape in plan view, and the longitudinal direction of the pressure chamber 24 is along the short side direction (Y direction) of the cavity plate 36. Drilled through the thickness. A communication hole 28 is connected to one longitudinal end 24 a of each pressure chamber 24, and the one end 24 a communicates with the common ink chamber 25 through the communication hole 28 and the connection flow path 29. The other end 24 b in the longitudinal direction of each pressure chamber 24 is connected to the base plate 35, the supply plate 34, the two manifold plates 33 a and 33 b, and the through-passage 26 formed in the spacer plate 31. The nozzles 23 communicate with the nozzles 23.

圧力室２４の形状は、詳細には、図４及び図５に示すように、インクの流れる方向に略直角な幅寸法として、連通孔２８と繋がる一端２４ａが幅寸法Ｗ１を有し、この一端２４ａよりも下流の圧力室２４では、他端部２４ｂに至るまで、前記Ｗ１より大きい値の幅寸法Ｗ３（Ｗ３＞Ｗ１）を有している。すなわち、圧力室２４では、連通孔２８側の一部のみが幅寸法Ｗ１であって、後述するアクチュエータから吐出圧力を受ける残りの大部分が幅寸法Ｗ３となっている。前述したように、圧力室２４はキャビティプレート３６の板厚を貫通して形成されているので、圧力室２４の深さ寸法Ｄは、圧力室２４のいずれの部位においても、キャビティプレート３６の厚み寸法Ｔ１と同じになる（図４参照）。従って、インクの流れに略直角な断面積のうち、圧力室２４の一端２４ａの断面積Ｓ１は、幅寸法Ｗ１と深さ寸法Ｄ（＝Ｔ１）で決定され、圧力室２４の一端２４ａよりも下流側の圧力室２４の断面積Ｓ３は、幅寸法Ｗ３と深さ寸法Ｄ（＝Ｔ１）で決定される。圧力室２４は、インクに大きな吐出圧力を与えるためにはアクチュエータの動作に伴う断面積の変化率を大きくする必要があり、Ｗ３＞Ｄの関係に設定され、具体的には、幅寸法Ｗ３は、ほぼ２５０μｍ〜３００μｍ、幅寸法Ｗ１は、ほぼ１００μｍ〜１６０μｍ、深さ寸法Ｄは、ほぼ４０μｍ〜６０μｍで、断面積Ｓ１とＳ３の形状は、インクの流れに略直角な方向に長く延びる扁平な形状となる。 Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, the shape of the pressure chamber 24 has a width dimension substantially perpendicular to the ink flow direction, and one end 24a connected to the communication hole 28 has a width dimension W1. The pressure chamber 24 downstream of 24a has a width dimension W3 (W3> W1) greater than W1 up to the other end 24b. That is, in the pressure chamber 24, only a part on the side of the communication hole 28 has the width dimension W1, and most of the remaining part that receives discharge pressure from an actuator described later has a width dimension W3. As described above, since the pressure chamber 24 is formed through the plate thickness of the cavity plate 36, the depth dimension D of the pressure chamber 24 is the thickness of the cavity plate 36 at any part of the pressure chamber 24. It becomes the same as the dimension T1 (see FIG. 4). Accordingly, of the cross-sectional area substantially perpendicular to the ink flow, the cross-sectional area S1 of the one end 24a of the pressure chamber 24 is determined by the width dimension W1 and the depth dimension D (= T1), and more than the one end 24a of the pressure chamber 24. The cross-sectional area S3 of the downstream pressure chamber 24 is determined by the width dimension W3 and the depth dimension D (= T1). In order to give a large discharge pressure to the ink, the pressure chamber 24 needs to increase the rate of change of the cross-sectional area accompanying the operation of the actuator, and is set to have a relationship of W3> D. Specifically, the width dimension W3 is The width dimension W1 is approximately 100 μm to 160 μm, the depth dimension D is approximately 40 μm to 60 μm, and the cross-sectional areas S1 and S3 are flat and extend long in a direction substantially perpendicular to the ink flow. It becomes a shape.

キャビティプレート３６の下面に隣接するベースプレート３５には、各圧力室２４の一端２４ａに接続する連通孔２８がそれぞれ穿設されており、連通孔２８では、アクチュエータ２１に向かうようにインクが流れる。連通孔２８は、図４に示すように、プレートの積層方向からの平面視で円形状を呈し、圧力室２４の一端２４ａの前記幅寸法Ｗ１と平行な方向の寸法として、前記Ｗ１と同じかそれより大きい値の幅寸法（すなわち直径）Ｗ２（Ｗ２≧Ｗ１）を有し、その中をインクが流れる方向（すなわち連通孔２８の中心軸線Ｏ）に略直角な面の断面積をＳ２としている。ベースプレート３５は、キャビティユニット全体に剛性を与えるために、キャビティプレート３６よりも厚いプレート（厚み寸法Ｔ２）であることが好ましい。連通孔２８は、その厚さＴ２に対して小さいものを穿設することが困難なので、その厚さ程度の直径Ｗ２を有するものとなる。具体的には、厚み寸法Ｔ２および直径Ｗ２は、ともにほぼ１００μｍ〜１５０μｍである。なお、連通孔２８の平面視形状は必ずしも円形でなくてもよい。 The base plate 35 adjacent to the lower surface of the cavity plate 36 has a communication hole 28 connected to one end 24 a of each pressure chamber 24, and ink flows toward the actuator 21 in the communication hole 28. As shown in FIG. 4, the communication hole 28 has a circular shape in a plan view from the plate stacking direction, and is the same as W1 as a dimension in a direction parallel to the width dimension W1 of the one end 24a of the pressure chamber 24? A cross-sectional area of a surface having a larger width dimension (that is, diameter) W2 (W2 ≧ W1) and substantially perpendicular to the direction in which ink flows (that is, the central axis O of the communication hole 28) is S2. . The base plate 35 is preferably a plate (thickness dimension T2) thicker than the cavity plate 36 in order to give rigidity to the entire cavity unit. Since it is difficult to drill the communication hole 28 smaller than the thickness T2, the communication hole 28 has a diameter W2 of the thickness. Specifically, the thickness dimension T2 and the diameter W2 are both approximately 100 μm to 150 μm. Note that the shape of the communication hole 28 in plan view is not necessarily circular.

ベースプレート３５の下面に隣接するサプライプレート３４には、共通インク室２５から前記各圧力室２４へインクを供給するための接続流路２９が設けられる。そして各接続流路２９には、共通インク室２５からインクが入る入口孔と、連通孔２８と対向して開口する出口孔と、入口孔と出口孔との間にあって、接続流路２９中で最も大きな流路抵抗となるように断面積を小さくして形成された絞り部とが備えられている。接続流路２９の一端は共通インク室２５に他端は連通孔２８を介して圧力室２４にそれぞれ連通している。この絞り部は、ノズル２３からインクを吐出させるために、圧力室２４が吐出圧力を受けたときに、共通インク室２５側へのインクの後退を防止し、効率よくインクをノズル２３側に前進させるために設けたものである。 The supply plate 34 adjacent to the lower surface of the base plate 35 is provided with a connection channel 29 for supplying ink from the common ink chamber 25 to the pressure chambers 24. Each connection channel 29 includes an inlet hole into which ink enters from the common ink chamber 25, an outlet hole that opens to face the communication hole 28, and an inlet hole and an outlet hole. And a throttle portion formed with a reduced cross-sectional area so as to have the largest flow path resistance. One end of the connection channel 29 communicates with the common ink chamber 25 and the other end communicates with the pressure chamber 24 via the communication hole 28. In order to discharge ink from the nozzle 23, the throttle portion prevents the ink from moving backward toward the common ink chamber 25 when the pressure chamber 24 receives discharge pressure, and efficiently advances the ink toward the nozzle 23. It is provided to make it happen.

２枚のマニホールドプレート３３ａ，３３ｂには、その長辺方向（Ｘ方向）に沿って長い２つの共通インク室２５が前記ノズル２３の各列に沿って延びるように板厚を貫通して形成されている。すなわち、図２及び図３に示すように、２枚のマニホールドプレート３３ａ、３３ｂを積層し、かつその上面をサプライプレート３４にて覆い、下面をスペーサプレート３１にて覆うことにより、合計２つの共通インク室（マニホールド室）２５が形成される。各共通インク室２５は、各プレートの積層方向から平面視したときに、前記圧力室２４の一部と重なって圧力室２４の列方向（ノズル２３の列方向）に沿って長く延びている。 The two manifold plates 33a and 33b are formed with two common ink chambers 25 extending through the plate thickness so as to extend along each row of the nozzles 23 along the long side direction (X direction). ing. That is, as shown in FIGS. 2 and 3, two manifold plates 33a and 33b are stacked, and the upper surface thereof is covered with the supply plate 34, and the lower surface is covered with the spacer plate 31, so that a total of two common plates are used. An ink chamber (manifold chamber) 25 is formed. Each common ink chamber 25 overlaps with a part of the pressure chamber 24 and extends in the row direction of the pressure chambers 24 (row direction of the nozzles 23) when viewed in plan from the stacking direction of the plates.

また、図２に示すように、キャビティプレート３６、ベースプレート３５、及びサプライプレート３４の一方の短辺側の端部には、上下の位置を対応させて、それぞれ２つのインク供給口４０が穿設されている。インク供給源からのインクが、これらインク供給口４０から共通インク室２５の一端部に連通するようになっている。また、インク供給口４０には、フィルタ体４０ａが接着剤等で貼着されている。 In addition, as shown in FIG. 2, two ink supply ports 40 are formed in the end portions on one short side of the cavity plate 36, the base plate 35, and the supply plate 34 so as to correspond to the upper and lower positions. Has been. Ink from the ink supply source communicates with the one end portion of the common ink chamber 25 from these ink supply ports 40. In addition, a filter body 40a is attached to the ink supply port 40 with an adhesive or the like.

一方、前記圧電アクチュエータ２１には、特開平４−３４１８５３号公報等に開示された公知のものと同様に、全ての圧力室２４にわたる大きさを有する扁平形状で且つその扁平な方向と直交する方向に積層される複数のセラミックス層と、この複数のセラミックス層の扁平な方向の面上に配置される複数の電極層とが備えられている。ここでは、セラミックス粉末、バインダ、溶剤を混合したものを１枚の厚さが３０μｍ程度になるように扁平に成形した圧電セラミックス素材のシート（グリーンシート）の複数枚のうち適数枚のシート面に導電性ペーストで電極層を印刷法等によって形成し、その複数枚のグリーンシートを積層して焼成することで、圧電アクチュエータ２１を形成している。これにより、各グリーンシートは、焼結体のセラミックス層となる。 On the other hand, the piezoelectric actuator 21 has a flat shape having a size extending over all the pressure chambers 24 and a direction perpendicular to the flat direction, similar to the known one disclosed in JP-A-4-341853. And a plurality of electrode layers disposed on the flat surface of the plurality of ceramic layers. Here, an appropriate number of sheet surfaces among a plurality of piezoelectric ceramic material sheets (green sheets) formed by mixing ceramic powder, binder and solvent into a flat shape so that the thickness of each sheet is about 30 μm. The piezoelectric actuator 21 is formed by forming an electrode layer with a conductive paste on the substrate by a printing method or the like, and laminating and firing the plurality of green sheets. Thereby, each green sheet becomes a ceramic layer of a sintered body.

電極層としては、圧力室２４毎に形成される個別電極の電極層と、複数の圧力室２４に跨って形成されるコモン電極の電極層とがセラミックス層の積層方向に対をなす駆動用電極の層と、最上面に配置されフレキシブルフラットケーブル２２と電気的に接続される表面電極４６の層とが設けられている（図１参照）。このように電極層が設けられた圧電アクチュエータ２１では、公知のように個別電極とコモン電極との間に高電圧を印加することで、両電極に挟まれたセラミックス層の部分が分極され、活性部として形成される。 As the electrode layer, an electrode layer for each electrode formed for each pressure chamber 24 and an electrode layer for a common electrode formed across the plurality of pressure chambers 24 make a pair in the stacking direction of the ceramic layers. And a layer of a surface electrode 46 disposed on the uppermost surface and electrically connected to the flexible flat cable 22 (see FIG. 1). In the piezoelectric actuator 21 provided with the electrode layer in this manner, as is well known, by applying a high voltage between the individual electrode and the common electrode, the portion of the ceramic layer sandwiched between the two electrodes is polarized and activated. Formed as part.

圧電アクチュエータ２１は、個別電極を圧力室２４に対応させて各圧力室２４を覆ってキャビティプレート３６上に固着される。個別電極とコモン電極との間に駆動電圧を選択的に印加することで、両電極に挟まれたセラミックス層の部分が変形して、圧力室２４に容積変化を生じさせる。 The piezoelectric actuator 21 is fixed on the cavity plate 36 so as to cover the pressure chambers 24 with individual electrodes corresponding to the pressure chambers 24. By selectively applying a drive voltage between the individual electrode and the common electrode, a portion of the ceramic layer sandwiched between the two electrodes is deformed to cause a volume change in the pressure chamber 24.

このように構成されたインクジェットヘッド１では、キャビティユニット２０に供給されたインクは、共通インク室２５に溜められ、接続流路２９を経た後に、連通孔２８を通って圧電アクチュエータ２１の方に向かい、その後、圧力室２４の一端２４ａにて流れの向きを略直角に変えて、圧電アクチュエータ２１の面に沿って進み、圧力室２４の他端２４ｂにて再び向きを略直角に変えて、貫通路２６を通ってノズル２３に至る。そして、圧力室２４に充填されているインクにアクチュエータ２１から上記のように吐出圧力が与えられると、吐出圧力の前進成分によりノズル２３からインクが吐出されるとともに、吐出されたインク滴に相当する量のインクが、共通インク室２４から連通孔２８を経て圧力室２４に流れ込み補充される。 In the ink jet head 1 configured as described above, the ink supplied to the cavity unit 20 is accumulated in the common ink chamber 25, passes through the connection channel 29, and then passes through the communication hole 28 toward the piezoelectric actuator 21. Thereafter, the flow direction is changed to a substantially right angle at one end 24 a of the pressure chamber 24, and the flow advances along the surface of the piezoelectric actuator 21, and the direction is changed again to a substantially right angle at the other end 24 b of the pressure chamber 24. It reaches the nozzle 23 through the path 26. When the ejection pressure is applied to the ink filled in the pressure chamber 24 from the actuator 21 as described above, the ink is ejected from the nozzle 23 by the forward component of the ejection pressure and corresponds to the ejected ink droplet. An amount of ink flows from the common ink chamber 24 through the communication hole 28 into the pressure chamber 24 and is replenished.

インクの流れに略直角な断面積のうち、圧力室２４の一端２４ａの断面積Ｓ１は、これより上流側の連通孔２８の断面積Ｓ２よりも小さく、且つ下流側の圧力室２４の断面積Ｓ３よりも小さい。すなわち、圧力室２４全体の断面積が、連通孔２８の断面積よりも小さいのではなく、圧力室２４の一端２４ａの断面積のみが、局部的に（連通孔２８の上端に対応する短い距離の部分のみ）その前後の断面積よりも小さくなっているから、圧力室２４の一端２４ａにおいて、インクの流速が前後に比べて速くなり、インクは一時的に加速されることになる。 Of the cross-sectional area substantially perpendicular to the ink flow, the cross-sectional area S1 of the one end 24a of the pressure chamber 24 is smaller than the cross-sectional area S2 of the communication hole 28 on the upstream side, and the cross-sectional area of the pressure chamber 24 on the downstream side. Smaller than S3. That is, the cross-sectional area of the entire pressure chamber 24 is not smaller than the cross-sectional area of the communication hole 28, but only the cross-sectional area of the one end 24 a of the pressure chamber 24 is locally (short distance corresponding to the upper end of the communication hole 28. Only the portion) is smaller than the cross-sectional area before and after that, and at one end 24a of the pressure chamber 24, the ink flow velocity becomes faster than before and after that, and the ink is temporarily accelerated.

連通孔２８が圧力室２４の一端２４ａに接続する部分は、インクの流れが略直角に屈曲する屈曲部分であるため、インク流通路の形状としては気泡が停滞し易い。しかしながら、前述したように、屈曲部分における圧力室２４の一端２４ａで、インクが速く流れるから、インク中に含まれ気泡が小さい場合には、そのまま、屈曲部分に留まらずに、インクとともに下流に流れる。屈曲部分から下流側に押し出された気泡は、インクとともに速やかに圧力室２４及び貫通路２６を経てノズル２３から外部に吐出される。 The portion where the communication hole 28 is connected to the one end 24a of the pressure chamber 24 is a bent portion where the ink flow bends at a substantially right angle, so that the bubble tends to stagnate as the shape of the ink flow path. However, as described above, since the ink flows fast at the one end 24a of the pressure chamber 24 in the bent portion, when the bubbles are contained in the ink and are small, the ink flows downstream with the ink without staying in the bent portion. . Bubbles pushed out from the bent portion downstream are quickly discharged from the nozzle 23 through the pressure chamber 24 and the through passage 26 together with the ink.

連通孔２８内で、気泡Ａの直径が図７（ｂ）に示すように、圧力室２４の深さＤよりも大きくなると、気泡Ａは、通常のインクの流れでは圧力室２４へ入ることができなくなるが、メンテナンス時にパージ処理を行ってインク全体が加圧されると、下記のように圧力室２４の一端２４ａにおけるインクの流れが速められるから、確実に気泡を圧力室２４の内面形状に沿うように変形させ下流側へ押し出して排出することができる。 When the diameter of the bubble A becomes larger than the depth D of the pressure chamber 24 in the communication hole 28 as shown in FIG. 7B, the bubble A may enter the pressure chamber 24 in the normal ink flow. However, if the entire ink is pressurized by performing a purge process during maintenance, the flow of ink in the one end 24a of the pressure chamber 24 is accelerated as described below. It can be deformed along and pushed out to the downstream side to be discharged.

なお、本発明者の実験によると、断面積Ｓ２に対する断面積Ｓ１の比率Ｓ１／Ｓ２が、４０％以上７０％以下の範囲にあるときに、気泡を含むインクを、断面積Ｓ２の連通孔２８から断面積Ｓ１の圧力室２４の一端２４ａを経てさらに下流に送り出すのに最適なインクの速度を生じさせることができ、気泡の排出において良好な結果が得られた。 According to the experiment by the present inventor, when the ratio S1 / S2 of the cross-sectional area S1 to the cross-sectional area S2 is in the range of 40% to 70%, the ink containing bubbles is mixed with the communication hole 28 of the cross-sectional area S2. From the pressure chamber 24 having a cross-sectional area S1 through the one end 24a of the pressure chamber 24, and an optimum ink speed can be produced.

また、本実施形態では、図５に示すように、圧力室２４の一端２４ａにおける幅寸法Ｗ１を連通孔２８の幅寸法Ｗ２と同じかそれより小さくなるように設定しているから、図６に示すように、インクが、連通孔２８から圧力室２４の一端２４ａへ、同じかそれよりも小さい幅で流れ込み、断面積の小さい圧力室２４の一端２４ａで速い流れとなる。圧力室２４の深さＤよりも大きくなった気泡Ａに対して、幅寸法Ｗ１が接近しているから、気泡Ａを避けてインクが圧力室２４の下流側へ流れるための幅が狭くなっている。したがって、パージ処理によってインク全体が加圧されると、インクの流れは、従来のように幅方向に逃げるのではなく、気泡Ａを押し圧力室２４の内面形状に沿うように変形させて下流側に確実に押し流すことができる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the width dimension W1 at the one end 24a of the pressure chamber 24 is set to be equal to or smaller than the width dimension W2 of the communication hole 28. As shown, the ink flows from the communication hole 28 to the one end 24a of the pressure chamber 24 with the same or smaller width, and the ink flows quickly at the one end 24a of the pressure chamber 24 having a small cross-sectional area. Since the width dimension W1 is close to the bubble A that is larger than the depth D of the pressure chamber 24, the width for the ink to flow downstream of the pressure chamber 24 while avoiding the bubble A is narrowed. Yes. Therefore, when the entire ink is pressurized by the purge process, the ink flow does not escape in the width direction as in the prior art, but the bubble A is deformed so as to conform to the inner surface shape of the pressure chamber 24 to the downstream side. Can be swept away reliably.

このように、本実施形態では、気泡が停滞しやすい部分でのインクの流速をその前後の流速よりも速くなるように構成しているから、パージ処理を行うことで、気泡を確実且つ簡単に圧力室２４側に押し流して排出できる。その結果、パージ処理において気泡とともに吐出されるインク量を抑制でき、インクの無駄な消費を防止できる。さらに、パージ処理に用いるポンプの圧力も低減でき、ポンプの能力を低くして部品コストの削減も可能となる。 As described above, in this embodiment, since the flow rate of the ink in the portion where the bubbles tend to stagnate is configured to be faster than the flow velocity before and after the bubble, it is possible to reliably and easily eliminate the bubbles by performing the purge process. It can be discharged by being pushed away to the pressure chamber 24 side. As a result, the amount of ink ejected together with bubbles in the purge process can be suppressed, and wasteful consumption of ink can be prevented. In addition, the pressure of the pump used for the purge process can be reduced, and the pump cost can be lowered to reduce the cost of parts.

特に、本実施形態のように、プレートが金属製の場合には、インク流通路を構成するための凹所や貫通穴等は、ウエットエッチング法で加工されることが多い。ウエットエッチング法では、エッチングがプレートの板厚方向と同じ速度でプレートの面方向にも進行するから、板厚よりも小さい内径の凹所や貫通穴等の加工は極めて困難である。そのため、キャビティユニット２０の剛性を高めるために、連通孔２８が形成されているベースプレート３５の板厚Ｔ２を厚くすると、連通孔２８の直径Ｗ２も大きくならざるを得ない。一方、圧力室２４を有するキャビティティプレート３６は、アクチュエータの動作に伴う圧力室２４の断面積の変化率を大きくするために、板厚Ｔ１が薄くなり、圧力室２４におけるインクの流れに略直角な断面積は扁平な形状となる。従って、これらの理由から、連通孔２８から圧力室の一端２４ａにかけて、略直角に曲がりながら、断面積が小さく且つ扁平性を増す構造が形成されることになる。しかしながら、本発明のように、圧力室２４の一端２４ａの断面積Ｓ１を、その上流側となる連通孔の断面積Ｓ２，及び圧力室２４における一端２４ａの下流側の断面積Ｓ３よりも小さく設定し、圧力室２４の一端２４ａのインクの流速を前後に比べて高めているから、気泡の除去を容易に行うことができるようになるのである。 In particular, when the plate is made of metal as in the present embodiment, the recesses and through holes for forming the ink flow path are often processed by a wet etching method. In the wet etching method, since etching proceeds in the plate surface direction at the same speed as the plate thickness direction, it is extremely difficult to process a recess or a through hole having an inner diameter smaller than the plate thickness. Therefore, in order to increase the rigidity of the cavity unit 20, if the plate thickness T2 of the base plate 35 in which the communication holes 28 are formed is increased, the diameter W2 of the communication holes 28 must be increased. On the other hand, in the cavity plate 36 having the pressure chamber 24, the plate thickness T1 is reduced in order to increase the rate of change of the cross-sectional area of the pressure chamber 24 due to the operation of the actuator, and substantially perpendicular to the ink flow in the pressure chamber 24. The cross-sectional area becomes a flat shape. Therefore, for these reasons, a structure is formed in which the cross-sectional area is small and the flatness is increased while being bent at a substantially right angle from the communication hole 28 to the one end 24a of the pressure chamber. However, as in the present invention, the cross-sectional area S1 of the one end 24a of the pressure chamber 24 is set smaller than the cross-sectional area S2 of the communication hole on the upstream side and the cross-sectional area S3 of the pressure chamber 24 on the downstream side of the one end 24a. In addition, since the flow velocity of the ink at the one end 24a of the pressure chamber 24 is increased as compared with the front and rear, the bubbles can be easily removed.

上記実施形態では、インクジェットヘッドを、ノズル２３が下に向くように水平に配置し、連通孔２８から鉛直上方に気泡が浮上する場合について説明したが、ノズル２３が横向きあるいは上向きになるようにインクジェットヘッドを配置した場合でも、パージ処理によってインクが加圧されると、同様にインクや気泡は流れるので、同じ効果が得られる。 In the above-described embodiment, the case where the inkjet head is arranged horizontally so that the nozzle 23 faces downward and bubbles rise vertically upward from the communication hole 28 has been described. However, the inkjet head is oriented so that the nozzle 23 faces sideways or upward. Even when the head is arranged, if the ink is pressurized by the purge process, the ink and bubbles flow in the same manner, so the same effect can be obtained.

また、上記実施形態では、アクチュエータとして圧電式のものを例示したが、圧電式に限らず、静電気など他の駆動方式のものにも適用することができる。 Moreover, in the said embodiment, although the piezoelectric type was illustrated as an actuator, it can apply not only to a piezoelectric type but to other drive systems, such as static electricity.

本発明の実施形態のインクジェットヘッドの斜視図である。1 is a perspective view of an inkjet head according to an embodiment of the present invention. インクジェットヘッドの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of an inkjet head. 図１のIII −III 線矢視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 1. キャビティユニットの要部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the principal part of a cavity unit. 圧力室と連通孔との位置関係を説明する平面図である。It is a top view explaining the positional relationship of a pressure chamber and a communicating hole. 実施形態の圧力室の一端でインクの流れを説明する平面図である。It is a top view explaining the flow of ink at one end of the pressure chamber of the embodiment. （ａ）（ｂ）及び（ｃ）は従来のキャビティユニットのインクの流れを示す模式図である。(A) (b) And (c) is a schematic diagram which shows the flow of the ink of the conventional cavity unit.

１インクジェットヘッド
２０キャビティユニット
２１圧電アクチュエータ
２２フレキシブルフラットケーブル
２３ノズル
２４圧力室
２４ａ一端部
２４ｂ他端部
２５共通インク室
２６貫通路
２８連通孔
２９接続流路
３０ノズルプレート
３５ベースプレート
３６キャビティプレート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet head 20 Cavity unit 21 Piezoelectric actuator 22 Flexible flat cable 23 Nozzle 24 Pressure chamber 24a One end 24b Other end 25 Common ink chamber 26 Through passage 28 Communication hole 29 Connection flow passage 30 Nozzle plate 35 Base plate 36 Cavity plate

Claims

A pressure chamber provided corresponding to each of a plurality of nozzles for discharging ink, a common ink chamber for distributing ink to the plurality of pressure chambers, and a communication hole connecting the common ink chamber and the pressure chamber A cavity unit, and an actuator for applying a discharge pressure to the ink filled in the pressure chamber,
The pressure chamber has one end in a first direction parallel to a direction in which ink flows in the pressure chamber connected to the communication hole, and the other end in the first direction connected to the nozzle.
The communication hole is formed so that a central axis extends along a second direction orthogonal to the first direction with respect to the pressure chamber, and a direction in which the ink passing through the communication hole flows at one end of the pressure chamber is perpendicular to the pressure chamber. An inkjet head configured to be bent
The pressure chamber is formed in a flat shape in which a cross section perpendicular to the ink flow has a dimension in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction larger than a dimension in the second direction,
Further, the cross section of one end of the pressure chamber in the cross section perpendicular to the ink flow is smaller than the cross section of the communication hole perpendicular to the second direction,
The cross section of one end of the pressure chamber is smaller than the cross section of the portion other than one end of the pressure chamber,
The dimension of the one end of the pressure chamber in the direction parallel to the third direction is smaller than the dimension of the portion other than the one end of the pressure chamber in the direction parallel to the third direction. A dimension in a direction parallel to the third direction is less than or equal to a dimension in a direction parallel to the third direction of the communication hole;
The communication hole, in said third direction parallel to the direction, rather small dimensions than the portion other than the end of the pressure chamber,
The cavity unit further includes a throttle portion that connects the common ink chamber and the communication hole,
The ink jet head , wherein the pressure chamber communicates with the common ink chamber through the communication hole and the throttle portion .

The cavity unit is formed by laminating a plate that forms the pressure chamber, a plate that forms the communication hole, a plate that forms the throttle portion, and a plate that forms the common ink chamber, and the actuator includes: The inkjet head according to claim 1, wherein the pressure chamber is laminated on a plate opposite to the plate forming the communication hole.

The thickness of the plate forming the pressure chamber in the stacking direction is smaller than the dimension of the one end of the pressure chamber in the third direction when the cavity unit is viewed in plan from the stacking direction. The inkjet head according to claim 2.