JPH0858085A - Ink jet recording head - Google Patents
Ink jet recording headInfo
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- JPH0858085A JPH0858085A JP21818294A JP21818294A JPH0858085A JP H0858085 A JPH0858085 A JP H0858085A JP 21818294 A JP21818294 A JP 21818294A JP 21818294 A JP21818294 A JP 21818294A JP H0858085 A JPH0858085 A JP H0858085A
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タに使用される記録ヘッドに関し、詳しくはインク流路
の構造を改良したインクジェット記録ヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording head used in an inkjet printer, and more particularly to an inkjet recording head having an improved ink flow path structure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、微細なノズル孔よりインクを吐出
させて紙などの記録媒体上にインクを付着させて記録を
行なう方法は、インクジェット記録方式として知られて
いる。そして、その原理の一つとしてオン・デマンド型
インクジェット記録ヘッドがある。2. Description of the Related Art Conventionally, a method in which ink is ejected from fine nozzle holes to deposit the ink on a recording medium such as paper for recording is known as an ink jet recording method. And as one of the principles, there is an on-demand type ink jet recording head.
【０００３】この方式のインクジェット記録ヘッドは、
一般的には図１１、図１２に示すように構成されてい
る。すなわち、ガラス板、金属板、Ｓｉウェハ等にエッ
チングや機械加工などにより複数のインクノズル２、こ
れに連通する噴射流路３、インク加圧室５、インク供給
路６、インク溜７及びフィルター流路８を形成した基板
１と、振動板９とを積層、一体化した後、インク加圧室
５に対向する位置に電気・機械変換素子としての圧電素
子１０が接着された構造になっている。なお、上記記録
ヘッドは、ノズル端面４からインクを吐出させるタイプ
であるため、エッジシュート形インクジェット記録ヘッ
ドと呼ばれている。The ink jet recording head of this system is
Generally, it is configured as shown in FIGS. That is, a plurality of ink nozzles 2, a jet flow path 3 communicating with the ink nozzles 2, an ink pressurizing chamber 5, an ink supply path 6, an ink reservoir 7 and a filter flow are formed on a glass plate, a metal plate, a Si wafer or the like by etching or machining. The substrate 1 having the passages 8 and the vibrating plate 9 are laminated and integrated, and then a piezoelectric element 10 as an electromechanical conversion element is bonded to a position facing the ink pressurizing chamber 5. . Since the recording head is of a type that ejects ink from the nozzle end surface 4, it is called an edge shoot type inkjet recording head.
【０００４】このような構造において、圧電素子１０に
電気信号を印加すると、振動板９がインク加圧室５の内
側に変形してインク加圧室５の容積を急激に減少させ、
その際に発生した圧力により容積分に相当するインクが
インクノズル２から吐出される。そして、このインクが
インク滴となり、記録紙に点着して印字が行なわれる。
ここで、インク溜７からインク供給路６を経てインク加
圧室５に至るインク流路の流体抵抗について考察する
と、インク溜７からインク加圧室５方向への抵抗を小さ
くしてインクの供給を容易にし、インク吐出時には、逆
にインク加圧室５からインク溜７方向への抵抗を大きく
してインクノズル２からの吐出量を多くしてやる必要が
ある。In such a structure, when an electric signal is applied to the piezoelectric element 10, the vibrating plate 9 is deformed inside the ink pressurizing chamber 5 to drastically reduce the volume of the ink pressurizing chamber 5.
Ink corresponding to the volume is ejected from the ink nozzle 2 by the pressure generated at that time. Then, this ink becomes an ink droplet, which is spotted on the recording paper for printing.
Here, considering the fluid resistance of the ink flow path from the ink reservoir 7 through the ink supply passage 6 to the ink pressurizing chamber 5, the resistance from the ink reservoir 7 toward the ink pressurizing chamber 5 is reduced to supply the ink. It is necessary to increase the discharge amount from the ink nozzle 2 by increasing resistance in the direction from the ink pressurizing chamber 5 to the ink reservoir 7 when discharging ink.
【０００５】フィルター流路８は、このためにインク供
給路６に設けられている。このフィルター流路８は、イ
ンク溜７からインク加圧室５へのインクの流速が、イン
ク吐出時の逆方向のインクの流速よりも小さいことを利
用した絞り機構である。すなわち、フィルター流路８の
絞り部の流体抵抗はインクの流速に関係し、同じ絞り断
面積であっても流速が速いと流体抵抗が増加し、流速が
遅いと流体抵抗が減少することを利用している。つま
り、フィルター流路８の断面積をインクノズル２の断面
積に応じて最適に選ぶことにより、フィルター流路８に
前述した流体ダイオード作用を行わせている。The filter channel 8 is provided in the ink supply channel 6 for this purpose. The filter flow path 8 is a diaphragm mechanism that utilizes the fact that the flow velocity of ink from the ink reservoir 7 to the ink pressurizing chamber 5 is smaller than the flow velocity of ink in the opposite direction when ejecting ink. That is, the fluid resistance of the throttle portion of the filter channel 8 is related to the flow velocity of the ink, and it is utilized that the fluid resistance increases when the flow velocity is high and the fluid resistance decreases when the flow velocity is slow even with the same throttle cross-sectional area. are doing. That is, the filter diode 8 is made to perform the above-mentioned fluid diode function by optimally selecting the cross-sectional area of the filter channel 8 according to the cross-sectional area of the ink nozzle 2.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このように従来のイン
クジェット記録ヘッドでは、フィルター流路８の断面積
が一定である。従って、仮りにフィルター流路８の断面
積の設定を誤ると、そのダイオード作用は有効に働か
ず、インク吐出時にインク加圧室５からインク溜７への
逆流が多くなったり、インク供給時にインク溜７からイ
ンク加圧室５へのインクの供給が妨げられたりして、イ
ンクノズル２からのインク吐出量が激減するという問題
が発生する。As described above, in the conventional ink jet recording head, the cross-sectional area of the filter channel 8 is constant. Therefore, if the cross-sectional area of the filter channel 8 is erroneously set, the diode action will not work effectively, and the backflow from the ink pressurizing chamber 5 to the ink reservoir 7 will increase during ink ejection, or the ink will flow during ink supply. The supply of ink from the reservoir 7 to the ink pressurizing chamber 5 is hindered, which causes a problem that the ink ejection amount from the ink nozzle 2 is drastically reduced.
【０００７】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、インク溜からイ
ンク加圧室方向へのインクの供給を容易にし、インク吐
出時におけるインク加圧室からインク溜方向へのインク
の逆流をできるだけ少なくしてインク吐出量を増加させ
るようにしたインクジェット記録ヘッドを提供すること
にある。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to facilitate the supply of ink from the ink reservoir toward the ink pressurizing chamber and to pressurize the ink during ink ejection. An object of the present invention is to provide an ink jet recording head in which the backflow of ink from the chamber to the ink reservoir direction is minimized to increase the ink ejection amount.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の第１発明は、インク溜と、このイン
ク溜に連通するインク加圧室と、このインク加圧室に連
通するインクノズルと、インク加圧室に対向して配置さ
れた振動板と、この振動板を介してインク加圧室に対向
する位置に配置された電気・機械変換素子とを備え、こ
の電気・機械変換素子への通電により振動板を変形さ
せ、インク加圧室内のインク圧力を上昇させてインクノ
ズルからインクを吐出させるインクジェット記録ヘッド
において、インク溜とインク加圧室との間の流路にイン
クの通過が可能な堰を設け、振動板の変形時には堰部分
の流路の断面積を小さくしてインク加圧室からインク溜
に向かう流体抵抗を大きくするものである。In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention is to provide an ink reservoir, an ink pressurizing chamber communicating with the ink reservoir, and an ink pressurizing chamber communicating with the ink reservoir. The electric / mechanical conversion device includes an ink nozzle, a vibrating plate arranged to face the ink pressurizing chamber, and an electromechanical conversion element arranged to face the ink pressurizing chamber via the vibrating plate. In an ink jet recording head that deforms a vibrating plate by energizing a conversion element to increase ink pressure in an ink pressurizing chamber and eject ink from an ink nozzle, ink is applied to a flow path between an ink reservoir and the ink pressurizing chamber. A weir that allows passage of the ink is provided, and when the diaphragm is deformed, the cross-sectional area of the flow path of the weir is reduced to increase the fluid resistance from the ink pressurizing chamber toward the ink reservoir.
【０００９】なお、第１発明における電気・機械変換素
子としては、請求項２記載のように、複数のインク加圧
室に対向する複数の櫛歯部分とこれらの櫛歯部分を連結
する共通部分とからなる櫛状のユニモルフ圧電素子また
はバイモルフ圧電素子を使用することが好ましい。As the electromechanical conversion element in the first aspect of the present invention, as described in claim 2, a plurality of comb tooth portions facing the plurality of ink pressurizing chambers and a common portion connecting these comb tooth portions. It is preferable to use a comb-shaped unimorph piezoelectric element or a bimorph piezoelectric element composed of and.
【００１０】請求項３記載の第２発明は、第１発明にか
かるインクジェット記録ヘッドにおいて、インク溜の内
部にインク加圧室を形成し、インク溜からインク加圧室
に至る流路にほぼリング状の堰を設けたものである。According to a second aspect of the present invention, in the ink jet recording head according to the first aspect, an ink pressurizing chamber is formed inside the ink reservoir, and a ring extending substantially from the ink reservoir to the ink pressurizing chamber is formed. It is equipped with a weir.
【００１１】また、請求項４記載の第３発明は、第２発
明にかかるインクジェット記録ヘッドにおいて、ほぼリ
ング状の堰に、インク溜とインク加圧室とに連通するス
リットを設けたものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet recording head according to the second aspect of the present invention, a substantially ring-shaped dam is provided with a slit communicating with the ink reservoir and the ink pressurizing chamber. .
【００１２】[0012]
【作用】第１、第２または第３発明において、電気・機
械変換素子に通電されていない状態では、堰部分の流路
の段面積が相対的に大きいため、インク溜からインク加
圧室方向への流体抵抗は小さく、インクはインク加圧室
に円滑に供給される。電気・機械変換素子に通電される
と、振動板がインク加圧室側に変形して堰部分の流路の
段面積が相対的に小さくなり、インク加圧室からインク
溜方向への流体抵抗が大きくなる。このため、インク吐
出時にインク加圧室からインク溜へのインクの逆流が防
止され、その結果、インクノズルからの吐出量を増加さ
せることができる。In the first, second or third aspect of the invention, when the electromechanical conversion element is not energized, since the step area of the flow path of the dam portion is relatively large, the direction from the ink reservoir to the ink pressurizing chamber is increased. The fluid resistance to the ink is small, and the ink is smoothly supplied to the ink pressurizing chamber. When electricity is applied to the electromechanical conversion element, the vibrating plate deforms toward the ink pressurizing chamber side, and the step area of the flow path in the weir portion becomes relatively small, resulting in fluid resistance from the ink pressurizing chamber to the ink reservoir direction. Grows larger. Therefore, the backflow of ink from the ink pressurizing chamber to the ink reservoir is prevented during ink ejection, and as a result, the ejection amount from the ink nozzle can be increased.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。まず、図１は第１発明の第１実施例の主要部の平面
図、図２は図１の中央縦断面図であり、図１１、図１２
の従来技術と同一機能を有する部分には同一番号を付し
てある。従来技術と異なるのは、インク溜７とインク加
圧室５との間に、流路の断面積を狭めるように配置され
た堰１１が設けられている点であり、この堰１１の高さ
は、インク加圧室５及びインク溜７の底面と振動板９の
内面（下面）との間の距離よりも若干低くなっている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 is a plan view of a main part of a first embodiment of the first invention, FIG. 2 is a central longitudinal sectional view of FIG. 1, and FIG.
The same numbers are given to the parts having the same functions as those of the related art. The difference from the conventional technique is that a weir 11 is provided between the ink reservoir 7 and the ink pressurizing chamber 5 so as to narrow the cross-sectional area of the flow path. Is slightly smaller than the distance between the bottom surfaces of the ink pressurizing chamber 5 and the ink reservoir 7 and the inner surface (lower surface) of the vibration plate 9.
【００１４】なお、この実施例の圧電素子は、いわゆる
ユニモルフ圧電素子１２と呼ばれているもので、図１で
は流路形状を分かりやすくするために破線で描いてあ
る。その具体的な構造としては、単一の板状の圧電素子
が、複数のインク加圧室５に対向する複数の櫛歯部分１
２ａとこれらの櫛歯部分１２ａを連結する共通部分とに
よって櫛状に形成されており、上記共通部分は流路の下
流側に配置されている。Incidentally, the piezoelectric element of this embodiment is what is called a unimorph piezoelectric element 12, and is drawn by a broken line in FIG. 1 in order to make the shape of the flow path easy to understand. As a specific structure thereof, a single plate-shaped piezoelectric element is used as a plurality of comb tooth portions 1 facing a plurality of ink pressurizing chambers 5.
2a and a common portion connecting these comb tooth portions 12a are formed in a comb shape, and the common portion is arranged on the downstream side of the flow path.
【００１５】この実施例の動作を、図３を参照しつつ以
下に説明する。いま、圧電素子１２に所定の電圧を加え
ると、圧電素子１２の櫛歯部分１２ａが長手方向に収縮
し、一方、振動板９は元の長さを維持しようとするた
め、圧電素子１２と振動板９との間にバイメタル効果が
働く。更に、圧電素子１２は櫛歯構造をしており、それ
ぞれの櫛歯部分１２ａは片持ち構造になっているため、
電圧印加時には圧電素子１２と振動板９とが図３のよう
に変形する。The operation of this embodiment will be described below with reference to FIG. Now, when a predetermined voltage is applied to the piezoelectric element 12, the comb-tooth portion 12a of the piezoelectric element 12 contracts in the longitudinal direction, while the diaphragm 9 tries to maintain the original length, so that the piezoelectric element 12 vibrates. A bimetal effect works with the plate 9. Furthermore, since the piezoelectric element 12 has a comb-tooth structure and each comb-tooth portion 12a has a cantilever structure,
When a voltage is applied, the piezoelectric element 12 and the diaphragm 9 are deformed as shown in FIG.
【００１６】すなわち、圧電素子１２に電圧が印加され
ていない状態でインク溜７からインク加圧室５にインク
が供給される図２の場合には、堰１１と振動板９とによ
り形成される流路の断面積は広い。しかるに、圧電素子
１２に電圧が印加されてインクが吐出される図３の場合
には、圧電素子１２がインク加圧室５の圧力を上昇させ
ると共に、上記流路の断面積を狭めるかまたはゼロにす
るため、インク溜７方向へのインクの逆流が防止され
る。その結果、インク溜７からインクノズル２までのイ
ンクの流れが速やかに行なわれるようになり、インク吐
出量が増加することとなる。That is, in the case of FIG. 2 in which ink is supplied from the ink reservoir 7 to the ink pressurizing chamber 5 in a state where no voltage is applied to the piezoelectric element 12, it is formed by the weir 11 and the diaphragm 9. The cross-sectional area of the channel is wide. However, in the case of FIG. 3 in which voltage is applied to the piezoelectric element 12 and ink is ejected, the piezoelectric element 12 raises the pressure of the ink pressurizing chamber 5 and at the same time narrows the cross-sectional area of the flow path or reduces it to zero. Therefore, backflow of ink in the direction of the ink reservoir 7 is prevented. As a result, the ink flows from the ink reservoir 7 to the ink nozzles 2 quickly, and the ink ejection amount increases.
【００１７】次に、図４は第１発明の第２実施例を示し
ている。この実施例では、圧電素子を、電圧を印加した
時に長手方向に伸びる膨張板１４と、電圧印加時に長手
方向に収縮する収縮板１５とを張り合わせたバイモルフ
圧電素子１３により構成している。なお、１３ａは櫛歯
部分である。このようなバイモルフ圧電素子１３を使用
すれば圧電素子ひいては振動板９の変形量をより大きく
することが可能になり、インク加圧室５内の圧力を一層
高めてインク吐出量を更に増加させることができる。Next, FIG. 4 shows a second embodiment of the first invention. In this embodiment, the piezoelectric element is composed of a bimorph piezoelectric element 13 in which an expansion plate 14 that extends in the longitudinal direction when a voltage is applied and a contraction plate 15 that contracts in the longitudinal direction when a voltage is applied are attached. In addition, 13a is a comb tooth part. By using such a bimorph piezoelectric element 13, it becomes possible to further increase the amount of deformation of the piezoelectric element and thus of the vibration plate 9, further increasing the pressure in the ink pressurizing chamber 5 and further increasing the ink ejection amount. You can
【００１８】また、図５は第１発明の第３実施例を示し
ている。この実施例は、これまで説明してきたエッジシ
ュート形インクジェット記録ヘッドではなく、インク加
圧室５から基板１をその厚さ方向に貫通する噴射流路３
を通り、ノズル板１６に形成されたインクノズル２から
インクを吐出される、いわゆるサイドシュート形インク
ジェット記録ヘッドに第１発明を適用したものである。
なお、この第３実施例において、第２実施例のようにバ
イモルフ圧電素子１３を使用しても良いのはいうまでも
ない。FIG. 5 shows a third embodiment of the first invention. In this embodiment, not the edge chute type ink jet recording head described so far, but the ejection flow path 3 penetrating the substrate 1 from the ink pressurizing chamber 5 in the thickness direction thereof.
The first invention is applied to a so-called side shoot type ink jet recording head in which ink is ejected from the ink nozzles 2 formed on the nozzle plate 16 through the above.
Needless to say, the bimorph piezoelectric element 13 may be used in the third embodiment as in the second embodiment.
【００１９】図６は第２発明の一実施例の主要部の平面
図を示しており、ここでは圧電素子及び振動板の図示を
省略してある。図７はこの実施例における１個のインク
流路の断面図であり、これらの図において、第１発明の
各実施例と同一の機能を有する部分には同一番号が付し
てある。なお、この第２発明及び後述の第３発明の各実
施例は、何れも第１発明の実施例でもあり得る。FIG. 6 is a plan view of a main portion of an embodiment of the second invention, in which the piezoelectric element and the diaphragm are not shown. FIG. 7 is a cross-sectional view of one ink flow path in this embodiment. In these drawings, parts having the same functions as those of the respective embodiments of the first invention are designated by the same reference numerals. It should be noted that each of the embodiments of the second invention and the later-described third invention may be an embodiment of the first invention.
【００２０】図６、図７の実施例は、インクノズル２が
ノズル板１６に形成されてなるサイドシュート形インク
ジェット記録ヘッドであり、図６、図７に示すように、
インク加圧室５は基板１を貫通して丸孔状に形成されて
いる。また、インク溜７とインク加圧室５との間にはリ
ング状の堰１１が形成されている。言い換えれば、基板
１と振動板９との間に形成されたインク溜７の内部にイ
ンク加圧室５が形成され、その上部周囲にリング状の堰
１１が形成されている。この堰１１の高さは、インク溜
７の底面と振動板９の内面（下面）との間の距離よりも
若干低くなっている。The embodiment shown in FIGS. 6 and 7 is a side shoot type ink jet recording head in which the ink nozzle 2 is formed on the nozzle plate 16, and as shown in FIGS.
The ink pressurizing chamber 5 penetrates the substrate 1 and is formed in a round hole shape. A ring-shaped weir 11 is formed between the ink reservoir 7 and the ink pressurizing chamber 5. In other words, the ink pressurizing chamber 5 is formed inside the ink reservoir 7 formed between the substrate 1 and the vibration plate 9, and the ring-shaped weir 11 is formed around the upper portion thereof. The height of the weir 11 is slightly lower than the distance between the bottom surface of the ink reservoir 7 and the inner surface (lower surface) of the vibration plate 9.
【００２１】なお、図７において、圧電素子は積層形圧
電素子１７として示されているが、これは電気信号を機
械信号に変換する任意のアクチュエータであればよく、
要は各種の電気・機械変換素子であれば良い。Although the piezoelectric element is shown as the laminated piezoelectric element 17 in FIG. 7, this may be any actuator that converts an electrical signal into a mechanical signal,
The point is that various electromechanical conversion elements may be used.
【００２２】このような構成において、インク吐出時に
圧電素子１７に電圧を印加すれば、圧電素子１７がイン
ク加圧室５方向に振動板９を変形させるため、図８の状
態になる。すなわち、図７の状態でインク溜７からイン
ク加圧室５へインクを供給していた場合に比べ、振動板
９の作用により堰１１部分の流路断面積が小さくなるか
ゼロになるため、インク溜７方向へのインクの逆流が防
止され、インクはインクノズル２から速やかに吐出して
その吐出量が増加する。In such a structure, when a voltage is applied to the piezoelectric element 17 during ink ejection, the piezoelectric element 17 deforms the vibration plate 9 in the direction of the ink pressurizing chamber 5, resulting in the state shown in FIG. That is, as compared with the case where the ink is supplied from the ink reservoir 7 to the ink pressurizing chamber 5 in the state of FIG. 7, the flow passage cross-sectional area of the dam 11 becomes smaller or becomes zero due to the action of the diaphragm 9. The backflow of the ink toward the ink reservoir 7 is prevented, and the ink is quickly ejected from the ink nozzle 2 to increase its ejection amount.
【００２３】次に、図９、図１０は第３発明の一実施例
を示している。この実施例では、インク溜７とインク加
圧室５との間のリング状の堰１１に、ほぼ１８０°隔て
て一対のスリット１８が各々設けられている。このスリ
ット１８の数はそれぞれ２個に限られるものではなく、
任意の数でよい。また、図９、図１０は第３発明を図６
ないし図８に示した第２発明の実施例に適用したもので
あるが、インク溜及びインク加圧室に連通するスリット
を堰に設けることを要旨とする第３発明は、図１ないし
図５の第１発明の各実施例にも適用できることは言うま
でもない。Next, FIGS. 9 and 10 show an embodiment of the third invention. In this embodiment, a pair of slits 18 are provided on the ring-shaped weir 11 between the ink reservoir 7 and the ink pressurizing chamber 5 so as to be separated by about 180 °. The number of the slits 18 is not limited to two, respectively.
It can be any number. 9 and 10 show the third invention in FIG.
1 to 5 are applied to the embodiment of the second invention shown in FIGS. 8 to 8, but the third invention is characterized in that the weir is provided with a slit communicating with the ink reservoir and the ink pressurizing chamber. It goes without saying that the present invention can also be applied to each of the embodiments of the first invention.
【００２４】図９、図１０の実施例において、堰１１に
スリット１８を設けたことにより、従来技術のように流
速によって流体抵抗が変化するという流体ダイオード作
用を堰１１に持たせることができる。すなわち、図６な
いし図８の実施例に関して説明したごとく、変形する振
動板９と堰１１とによる流路断面積の可変効果と、上記
流体ダイオード作用を併せ持たせ、スリット１８の幅や
深さ、数を最適に調整することにより、インクノズル２
からのインク吐出量を一層増大させることができる。In the embodiment of FIGS. 9 and 10, by providing the weir 11 with the slit 18, the weir 11 can be provided with the fluid diode action that the fluid resistance changes depending on the flow velocity as in the prior art. That is, as described with reference to the embodiments of FIGS. 6 to 8, the effect of varying the flow passage cross-sectional area by the vibrating plate 9 and the weir 11 that deforms and the fluid diode action are combined, and the width and depth of the slit 18 are increased. , The number of ink nozzles 2
It is possible to further increase the amount of ink discharged from the.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上のように、第１、第２または第３の
発明によれば、電気・機械変換素子に通電されていない
状態では、堰部分の流路の段面積が相対的に大きいた
め、インク溜からインク加圧室方向への流体抵抗は小さ
い。従って、インクをインク溜からインク加圧室へ円滑
に供給することができる。また、電気・機械変換素子へ
の通電により、振動板がインク加圧室側に変形して堰部
分の流路の段面積が相対的に小さくなり、インク加圧室
からインク溜方向への流体抵抗が大きくなる。このた
め、インク吐出時にインク加圧室からインク溜へのイン
クの逆流が防止され、その結果、インクノズルからの吐
出量を増加させることができる。As described above, according to the first, second or third invention, the step area of the flow path of the dam portion is relatively large when the electromechanical conversion element is not energized. Therefore, the fluid resistance from the ink reservoir toward the ink pressurizing chamber is small. Therefore, the ink can be smoothly supplied from the ink reservoir to the ink pressurizing chamber. Also, when the electro-mechanical conversion element is energized, the vibrating plate is deformed toward the ink pressurizing chamber side, and the step area of the flow path in the dam portion becomes relatively small. The resistance increases. Therefore, the backflow of ink from the ink pressurizing chamber to the ink reservoir is prevented during ink ejection, and as a result, the ejection amount from the ink nozzle can be increased.
【００２６】第２の発明では、インク溜の内部にインク
加圧室が形成されたサイドシュート形のインクジェット
記録ヘッドにおいても、第１の発明と同様にインクの逆
流を防止してインク吐出量を増加させることができる。
更に、第３の発明では、堰に流体ダイオード作用を併せ
持たせることで、インクの円滑な供給及び逆流防止を一
層効果的に行わせることができる。In the second aspect of the invention, also in the side chute type ink jet recording head in which the ink pressurizing chamber is formed inside the ink reservoir, the backflow of the ink is prevented and the ink ejection amount is increased as in the first aspect of the invention. Can be increased.
Furthermore, in the third aspect of the invention, the weir also has the function of a fluid diode, whereby the smooth supply of ink and the prevention of backflow can be more effectively performed.
【図１】第１発明の第１実施例の主要部を示す平面図で
ある。FIG. 1 is a plan view showing a main part of a first embodiment of the first invention.
【図２】図１の中央縦断面図である。FIG. 2 is a central vertical sectional view of FIG.
【図３】図１の中央縦断面図である。FIG. 3 is a central longitudinal sectional view of FIG.
【図４】第１発明の第２実施例を示す中央縦断面図であ
る。FIG. 4 is a central longitudinal sectional view showing a second embodiment of the first invention.
【図５】第１発明の第３実施例を示す中央縦断面図であ
る。FIG. 5 is a central longitudinal sectional view showing a third embodiment of the first invention.
【図６】第２発明の一実施例の主要部を示す平面図であ
る。FIG. 6 is a plan view showing a main part of an embodiment of the second invention.
【図７】図６の主要部の断面図である。7 is a cross-sectional view of the main part of FIG.
【図８】図６の主要部の断面図である。8 is a cross-sectional view of the main part of FIG.
【図９】第３発明の一実施例の主要部を示す平面図であ
る。FIG. 9 is a plan view showing a main part of an embodiment of the third invention.
【図１０】図９の主要部の断面図である。10 is a cross-sectional view of the main part of FIG.
【図１１】従来のインクジェット記録ヘッドの主要部の
平面図である。FIG. 11 is a plan view of a main part of a conventional inkjet recording head.
【図１２】図１１の中央縦断面図である。12 is a central vertical cross-sectional view of FIG.
１ 基板 ２ インクノズル ３ 噴射流路 ４ ノズル端面 ５ インク加圧室 ７ インク溜 ９ 振動板 １１ 堰 １２ ユニモルフ圧電素子 １２ａ，１３ａ 櫛歯部分 １３ バイモルフ圧電素子 １４ 膨張板 １５ 収縮板 １６ ノズル板 １７ 積層形圧電素子 １８ スリット 1 Substrate 2 Ink Nozzle 3 Jet Flow Path 4 Nozzle End Face 5 Ink Pressurizing Chamber 7 Ink Reservoir 9 Vibration Plate 11 Weir 12 Unimorph Piezoelectric Elements 12a, 13a Comb Tooth 13 Bimorph Piezoelectric Element 14 Expansion Plate 15 Contraction Plate 16 Nozzle Plate 17 Lamination Shaped piezoelectric element 18 slit
Claims (4)
ンク加圧室と、このインク加圧室に連通するインクノズ
ルと、インク加圧室に対向して配置された振動板と、こ
の振動板を介してインク加圧室に対向する位置に配置さ
れた電気・機械変換素子とを備え、この電気・機械変換
素子への通電により振動板を変形させ、インク加圧室内
のインク圧力を上昇させてインクノズルからインクを吐
出させるインクジェット記録ヘッドにおいて、 インク溜とインク加圧室との間の流路にインクの通過が
可能な堰を設け、振動板の変形時には堰部分の流路の断
面積を小さくしてインク加圧室からインク溜に向かう流
体抵抗を大きくすることを特徴とするインクジェット記
録ヘッド。1. An ink reservoir, an ink pressurizing chamber that communicates with the ink reservoir, an ink nozzle that communicates with the ink pressurizing chamber, a vibrating plate that is arranged to face the ink pressurizing chamber, and the vibration. Equipped with an electro-mechanical conversion element arranged at a position facing the ink pressurizing chamber via a plate, the vibration plate is deformed by energizing this electro-mechanical converting element, and the ink pressure in the ink pressurizing chamber is increased. In an inkjet recording head that discharges ink from the ink nozzles by providing a weir that allows ink to pass through in the flow passage between the ink reservoir and the ink pressurizing chamber, disconnecting the flow passage in the weir portion when the diaphragm is deformed. An ink jet recording head characterized by increasing the fluid resistance from the ink pressurizing chamber to the ink reservoir by reducing the area.
圧室に対向する複数の櫛歯部分とこれらの櫛歯部分を連
結する共通部分とからなる櫛状のユニモルフ圧電素子ま
たはバイモルフ圧電素子である請求項１記載のインクジ
ェット記録ヘッド。2. A comb-shaped unimorph piezoelectric element or bimorph piezoelectric element in which an electromechanical conversion element is composed of a plurality of comb-teeth portions facing a plurality of ink pressurizing chambers and a common portion connecting these comb-teeth portions. The inkjet recording head according to claim 1, wherein
ドにおいて、 インク溜の内部にインク加圧室を形成し、インク溜から
インク加圧室に至る流路にほぼリング状の堰を設けたこ
とを特徴とするインクジェット記録ヘッド。3. The ink jet recording head according to claim 1, wherein an ink pressurizing chamber is formed inside the ink reservoir, and a substantially ring-shaped weir is provided in a flow path from the ink reservoir to the ink pressurizing chamber. Characteristic inkjet recording head.
ドにおいて、 堰に、インク溜とインク加圧室とに連通するスリットを
設けたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。4. The inkjet recording head according to claim 3, wherein the weir is provided with a slit communicating with the ink reservoir and the ink pressurizing chamber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21818294A JPH0858085A (en) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | Ink jet recording head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21818294A JPH0858085A (en) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | Ink jet recording head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0858085A true JPH0858085A (en) | 1996-03-05 |
Family
ID=16715905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21818294A Withdrawn JPH0858085A (en) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | Ink jet recording head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0858085A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0838339A2 (en) * | 1996-10-24 | 1998-04-29 | Hewlett-Packard Company | Printing device and method |
| US5988802A (en) * | 1996-08-30 | 1999-11-23 | Hewlett-Packard Company | Off-axis ink supply with pressurized ink tube for preventing air ingestion |
| US7524039B2 (en) | 2005-05-18 | 2009-04-28 | Fujifilm Corp. | Liquid ejection head and image forming apparatus |
| US20110169897A1 (en) * | 2010-01-09 | 2011-07-14 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus |
| JP2013067026A (en) * | 2011-09-20 | 2013-04-18 | Toshiba Tec Corp | Inkjet head |
-
1994
- 1994-08-19 JP JP21818294A patent/JPH0858085A/en not_active Withdrawn
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| EP0838339A3 (en) * | 1996-10-24 | 1998-12-02 | Hewlett-Packard Company | Printing device and method |
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