JP2002127406A - 液体噴射装置 - Google Patents
液体噴射装置Info
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Abstract
各ノズル開口から放出される液滴の速度を均一にできる
ようにする。 【解決手段】 流路形成板12には、ノズルプレートの
複数のノズル開口25に連通する複数の圧力発生室1
6、これらに供給する液体が貯留される共通液体室1
8、及び複数の圧力発生室16と共通液体室18とを連
通する複数の液体供給口17が形成される。液体供給手
段26A、26Bは、共通液体室18に液体を供給する
と共に共通液体室18から複数の液体供給口17へと分
岐する位置の付近の液体に作用する圧力が複数の液体供
給口17において略均一となるように、共通液体室18
の内部において複数のノズル開口25の列方向に沿って
流れて互いに対向する液体の流れを形成する。
Description
わり、特に、圧力発生素子によって圧力発生室の圧力を
変化させることによりノズル開口から液滴を噴射する液
体噴射装置に関する。
ト式記録装置は、一般に、列状に並べた状態で形成され
た多数のノズル開口を有する記録ヘッドと、この記録ヘ
ッドを主走査方向(記録媒体幅方向)に移動させるキャ
リッジ機構と、記録紙等の記録媒体を副走査方向(紙送
り方向)に移動させる紙送り機構とを備えている。
した各圧力発生室と、圧力発生室内のインク圧力を変化
させる圧力発生素子とを備えている。そして、駆動パル
スを圧力発生素子に供給することで圧力発生室内のイン
ク圧力を変化させ、ノズル開口からインク滴を吐出させ
る。
ドを主走査方向に移動させる。この移動中において記録
ヘッドは、ドットパターンデータにより規定されるタイ
ミングでインク滴を吐出させる。そして、記録ヘッドが
移動範囲の終端に達したならば、紙送り機構は記録媒体
を副走査方向に移動させる。記録媒体の移動を行ったな
らば、キャリッジ機構は記録ヘッドを再度主走査方向に
移動させ、記録ヘッドは移動中にインク滴を吐出する。
なお、印刷に際しては、記録ヘッドの主走査の往路のみ
で印刷することも、或いは往路及び復路の両方で印刷す
ることもできる。
ットパターンデータに基づく画像が記録媒体上に記録さ
れる。
録ヘッドに対して、所定波形の共通駆動信号から生成し
た波形の異なる複数種の駆動パルスを適宜選択して印加
することにより、同一のノズル開口から異なる種類のド
ット(例えばサイズの異なるドット)を適宜選択して吐
出するタイプのものがある。ここで、共通駆動信号の周
期(駆動周期)は、記録装置における印刷速度を規定す
る。
録ヘッドの一部を拡大して示した断面図である。図11
に示したようにこの記録ヘッド50は、隔壁51を含む
流路形成板52が可撓性シート53の表面に設けられて
おり、可撓性シート53の裏面には、複数の島状部54
を含む島状部形成板55が設けられている。
のインク供給口57、及び共通インク室58のそれぞれ
を区画している。圧力発生室56と共通インク室58と
は、インク供給口57によって連通している。各島状部
54は各圧力発生室56に対応する位置に形成されてい
る。
素子で形成された縦振動モードの圧電振動子から成る圧
力発生素子59の先端がそれぞれ当接されており、各圧
力発生素子59は固定板60を介してケース61に固定
されている。圧力発生素子59にはフレキシブル基板6
2が接続されている。
撓性シート53は、圧力発生素子59の変位を受けて弾
性変形する弾性変形部63を形成している。
ト64が接着剤若しくはネジ止めにより貼着されてお
り、このノズルプレート64には各圧力発生室56に連
通する各ノズル開口65が形成されている。
の副走査方向に沿って多数形成されており、ノズル開口
65同士の間隔はドット形成密度に対応した所定ピッチ
に相当する。
部、島状部形成板55及び可撓性シート53を貫通して
延びるインク供給管66の先端部が接続されており、イ
ンク供給管66を通して共通インク室58にインクが供
給される。
図13は図12のA−A線断面図であり、図14は図1
2のB−B線断面図であり、図15はノズルプレートを
示した平面図である。図12中の2点鎖線はインクの流
れ経路を示し、矢印はインクの流れ方向を示している。
インク供給管66中のインクは、図12の紙面の裏側か
ら表側に向かって流れる。図15に示したノズルプレー
ト64は図12における紙面の表側に重なる。
は、図16に示したように共通インク室58の両端の角
を落としてテーパー形状とし、気泡の排出性を高めて共
通インク室58内での気泡の滞留を防止するようにした
ものもある。
分かるように、インク供給管66は共通インク室58の
長手方向の中央部に接続されており、インク供給管66
を介して共通インク室58の中央部に供給されたインク
は共通インク室58の両端部に向かって流れる。
いてノズル開口65の数を増加させると、共通インク室
58の中央部から両端部までの距離が長くなり、インク
供給管66から共通インク室58の中央部に供給された
インクの流路長が長くなる。インクの流路長が長くなる
と、流路抵抗に起因する圧力損失が大きくなり、共通イ
ンク室58から各インク供給口57へと分岐する付近の
インクに作用する圧力が、共通インク室58の中央部
(インク供給管66の接続部)から両端部に向かって徐
々に小さくなってノズル列方向にアーチ状の分布にな
る。このため、各ノズル開口65から吐出されるインク
滴の速度もノズル列方向にアーチ状の分布になってしま
い、印刷性能の低下が引き起こされてしまう。
たものであって、ノズル開口の数を増加させた場合にお
いても各ノズル開口から放出される液滴の速度を均一に
することができる液体噴射装置を提供することを目的と
する。
に、本発明による液体噴射装置は、複数のノズル開口が
列状に配設されたノズルプレートと、前記複数のノズル
開口に連通する複数の圧力発生室、前記複数の圧力発生
室に供給する液体が貯留される共通液体室、及び前記複
数の圧力発生室と前記共通液体室とを連通する複数の液
体供給口が形成された流路形成板と、前記圧力発生室の
圧力を変化させることにより前記ノズル開口から液滴を
吐出させる圧力発生素子と、前記共通液体室に前記液体
を供給すると共に前記共通液体室から前記複数の液体供
給口へと分岐する位置の付近の前記液体に作用する圧力
が前記複数の液体供給口において略均一となるようにす
るために、前記共通液体室の内部において前記複数のノ
ズル開口の列方向に沿って流れて互いに対向する前記液
体の流れを形成する液体供給手段と、を備えたことを特
徴とする。
液体噴射装置は、複数のノズル開口が列状に配設された
ノズルプレートと、前記複数のノズル開口に連通する複
数の圧力発生室、前記複数の圧力発生室に供給する液体
が貯留される共通液体室、及び前記複数の圧力発生室と
前記共通液体室とを連通する複数の液体供給口が形成さ
れた流路形成板と、前記圧力発生室の圧力を変化させる
ことにより前記ノズル開口から液滴を吐出させる圧力発
生素子と、前記共通液体室に前記液体を供給すると共に
前記共通液体室から前記複数の液体供給口へと分岐する
位置の付近の前記液体に作用する圧力が前記複数の液体
供給口において略均一となるようにするために、前記共
通液体室の内部において前記複数のノズル開口の列方向
に沿って流れて互いに対向する前記液体の流れを形成す
る液体供給手段と、を備え、前記液体供給手段は、前記
共通液体室に前記液体を供給する複数の液体供給管を有
することを特徴とする。
前記複数のノズル開口の列方向における前記共通液体室
の両端部に配置された一対の液体流入口を有する。
前記複数のノズル開口の列方向における前記共通液体室
の中央部に前記液体を供給する液体流入口と、前記共通
液体室を前記液体流入口に連通する第1領域と前記複数
の液体供給口に連通する第2領域とに区画する仕切部材
であって、前記液体流入口から前記第1領域に流入した
前記液体が、前記複数のノズル開口の列方向における前
記共通液体室の両端部に向かって流れた後、前記両端部
にて前記第2領域に流れ込んで前記共通液体室の前記中
央部に向かって流れるようにした仕切部材と、を有す
る。
共通液体室をその厚さ方向に二分して前記第1領域及び
前記第2領域を形成すると共に前記共通液体室の前記両
端部に前記第1領域と前記第2領域とを連通する流路を
形成する。
共通液体室をその幅方向に二分して前記第1領域及び前
記第2領域を形成すると共に前記共通液体室の前記両端
部に前記第1領域と前記第2領域とを連通する流路を形
成する。
記液体の流れが衝突する位置において、前記液体供給口
に対向する前記共通液体室の側壁に、前記液体供給口に
向けて突出する突起部を設ける。
通液体室内の気泡を捕捉するための凹部が形成された頂
部を含む。
の列方向における前記共通液体室の両端部の側面を流線
型に形成する。
1実施形態によるインクジェット式記録装置について説
明する。
式記録装置の記録ヘッドの一部を拡大して概略構成を示
した断面図である。図1に示したようにこの記録ヘッド
10は、隔壁11を含む流路形成板12が可撓性シート
(振動板)13の表面に設けられており、可撓性シート
13の裏面には、複数の島状部14を含む島状部形成板
15が設けられている。
のインク供給口(液体供給口)17、及び共通インク室
(共通液体室)18のそれぞれを区画している。複数の
圧力発生室16と共通インク室18とは、複数のインク
供給口17によって連通している。各島状部14は各圧
力発生室16に対応する位置に形成されている。
素子で形成された縦振動モードの圧電振動子から成る圧
力発生素子19の先端がそれぞれ当接されており、各圧
力発生素子19は固定板20を介してケース21に固定
されている。圧力発生素子19にはフレキシブル基板2
2が接続されている。
撓性シート13は、圧力発生素子19の変位を受けて弾
性変形する弾性変形部23を形成している。
ト24が接着剤若しくはネジ止めにより貼着されてお
り、このノズルプレート24には圧力発生室16に連通
するノズル開口25が形成されている。
の副走査方向に沿って多数形成されており、ノズル開口
25同士の間隔はドット形成密度に対応した所定ピッチ
に相当する。
部、島状部形成板15及び可撓性シート13を貫通して
延びる一対のインク供給管(液体供給手段)26A、2
6Bの先端部が接続されており、一対のインク供給管2
6A、26Bを通して共通インク室18にインクが供給
される。
中の2点鎖線はインクの流れ経路を示し、矢印はインク
の流れ方向を示している。また、インク供給管26A、
26B内のインクは、図2の紙面の裏側から表側に向か
って流れる。
通インク室18にインクを供給すると共に共通インク室
18から複数のインク供給口17へと分岐する付近のイ
ンクに作用する圧力が複数のインク供給口17において
略均一となるように、共通インク室18の内部において
複数のノズル開口25の列方向に沿って流れて互いに対
向するインクの流れを形成するように構成されている。
向における共通インク室18の両端部に、一対のインク
供給管26A、26Bの各開口端(液体流入口)27
A、27Bが配置されている。
る。図2に2点鎖線及び矢印で示したように、共通イン
ク室18の両端部に配置された一対のインク供給管26
A、26Bの各開口端27A、27Bから共通インク室
18内に供給されたインクは、共通インク室18の内部
において複数のノズル開口25の列方向に沿って流れて
互いに対向する流れを形成し、これらの対向するインク
の流れは共通インク室18の長手方向(複数のノズル開
口25の列方向)の中央部において衝突する。
供給したインクを共通インク室18の中央部にて衝突さ
せるようにすることで、共通インク室18内を流れるイ
ンクの圧力損失を、共通インク室18の長手方向の全体
にわたって均一にすることが可能であり、その結果、複
数のノズル開口25から吐出されるインク滴の速度分布
を均一にすることができる。
ク室18内を流れるインクの圧力損失が均一となる理由
について説明する。図3(a)は、共通インク室18へ
のインクの供給が開始された直後の非定常状態におけ
る、流路抵抗に伴う圧力損失の分布を示しており、縦軸
は共通インク室18における長手方向の位置を示し、横
軸は圧力損失の大きさを示している。図3(a)から分
かるように、インク供給開始直後の非定常状態において
は、インクの流路長に比例して圧力損失が大きくなり、
共通インク室18の長手方向の中央部において圧力損失
が最大となっている。
続いてインクが供給されることにより、共通インク室1
8内のインクが共通インク室18の両端側から中央部に
向けて押され、これにより圧力損失がならされ、図3
(b)に示したように、定常状態においては共通インク
室18の長手方向の全体にわたって圧力損失が均一とな
る。
通インク室18の長手方向の両端部から共通インク室1
8内にインクを供給するようにしたので、共通インク室
18の長手方向の全体にわたってインクの圧力損失が均
一となり、これにより、複数のノズル開口25から吐出
されるインク滴の速度が均一となる。このため、印刷性
能の低下を招くことなく、ノズル開口25の数を増加さ
せることができる。
図4に示したように、互いに対向するインクの流れが衝
突する位置、つまり共通インク室18の長手方向の中央
部において、インク供給口17に対向する共通インク室
18の側壁に、インク供給口17に向けて突出する突起
部35を設けることができる。この突起部35の頂部に
は、好ましくは、共通インク室17内の気泡を捕捉する
ための凹部36が形成されている。
が予想される位置、つまり対向するインクの流れが衝突
する位置に突起部35を設け、この突起部35の頂部の
凹部36によって気泡を捕捉するようにしたので、イン
クの吸引操作の際には凹部36に捕捉された気泡を容易
に外界へ排出することができる。
は、図5及び図6に示したように、共通インク室18の
両端部の側面37を流線型に形成することもできる。こ
のようにすれば、気泡の滞留が予想される共通インク室
18の両端部において気泡の排出性を高めることができ
る。
乃至図9を参照して説明する。
ら分かるように、本実施形態は1本のインク供給管26
を備えており、このインク供給管26の開口端27は共
通インク室18の長手方向の中央部に配置されている。
共通インク室18の内部には、共通インク室18をその
厚さ方向に二分して、開口端27に連通する第1領域3
0と複数のインク供給口17に連通する第2領域31と
に区画する仕切部材32が配置されている。
には、共通インク室18の両端部に第1領域30と第2
領域31とを連通する流路を形成する切欠部33A、3
3Bが形成されている。開口端27を含むインク供給管
26、及び一対の切欠部33A、33Bを含む仕切部材
32は本発明における液体供給手段を構成する。
ら第1領域30の中央部に流入したインクは、共通イン
ク室18の両端部に向かって流れた後、仕切部材32の
両端の切欠部33A、33Bにより形成された流路を介
して第2領域31に流れ込み、共通インク室18の長手
方向の中央部に向かって流れる。
ンク供給口17に連通する第2領域31において、共通
インク室18の中央部に向かって流れる、互いに対向す
るインクの流れを形成することができるので、上記第1
実施形態と同様の効果を得ることができる。
は、図10に示したように仕切部材32によって共通イ
ンク室18をその幅方向に二分して第1領域30及び第
2領域31を形成することもできる。
施形態と同様の効果を得ることができる。
おいては、共通インク室18の両端部から中央部に向か
うインクの流れが共通インク室18の中央部にて衝突す
る構成としたが、本発明はこれに限られるものではな
く、例えば3本のインク供給管を用いて、共通インク室
18へのインクの流入口(液体流入口)を、共通インク
室18の両端部に加えて中央部にも配置することもでき
る。要するに、共通インク室18の内部でのインクの流
れが一方向にならないように、共通インク室18の内部
に互いに対向するインクの流れを形成するような構成で
あれば良い。
ては、圧力発生素子として縦振動モードの圧電振動子を
用いた例を示したが、縦振動モードの圧電振動子に代え
て、たわみ振動モードの圧電振動子を用いることもでき
る。
いては圧力発生素子として圧電振動子を用いた例を示し
たが、本発明における圧力発生素子はこれに限られるも
のではなく、例えば、インクを加熱して部分的に気化さ
せることによりインクを加圧してノズル開口からインク
滴を吐出させる、いわゆるバブルジェット(登録商標)
方式の圧力発生素子を用いることもできる。
供給手段によって、共通液体室の内部において複数のノ
ズル開口の列方向に沿って流れて互いに対向する液体の
流れが形成されるので、共通液体室の全体にわたって液
体の圧力損失が均一となり、これにより、複数のノズル
開口から吐出される液滴の速度を均一にすることができ
る。
ンクジェット式記録装置の記録ヘッドの概略構成を示し
た断面図。
図であり、(a)は非定常状態の共通インク室内の圧力
損失分布を示し、(b)は定常状態の共通インク室内の
圧力損失分布を示す。
概略構成を示した断面図。
概略構成を示した断面図。
ンクジェット式記録装置の記録ヘッドの主要部の概略構
成を示した断面図。
の概略構成を示した平面図。
概略構成を示した断面図。
た断面図。
ヘッドのノズルプレートを示した平面図。
を示した断面図である。
入口) 30 第1領域 31 第2領域 32 仕切部材 33A、33B 切欠部 35 突起部 36 凹部 37 共通インク室の端部側面
Claims (9)
- 【請求項1】複数のノズル開口が列状に配設されたノズ
ルプレートと、 前記複数のノズル開口に連通する複数の圧力発生室、前
記複数の圧力発生室に供給する液体が貯留される共通液
体室、及び前記複数の圧力発生室と前記共通液体室とを
連通する複数の液体供給口が形成された流路形成板と、 前記圧力発生室の圧力を変化させることにより前記ノズ
ル開口から液滴を吐出させる圧力発生素子と、 前記共通液体室に前記液体を供給すると共に前記共通液
体室から前記複数の液体供給口へと分岐する位置の付近
の前記液体に作用する圧力が前記複数の液体供給口にお
いて略均一となるようにするために、前記共通液体室の
内部において前記複数のノズル開口の列方向に沿って流
れて互いに対向する前記液体の流れを形成する液体供給
手段と、を備えたことを特徴とする液体噴射装置。 - 【請求項2】複数のノズル開口が列状に配設されたノズ
ルプレートと、 前記複数のノズル開口に連通する複数の圧力発生室、前
記複数の圧力発生室に供給する液体が貯留される共通液
体室、及び前記複数の圧力発生室と前記共通液体室とを
連通する複数の液体供給口が形成された流路形成板と、 前記圧力発生室の圧力を変化させることにより前記ノズ
ル開口から液滴を吐出させる圧力発生素子と、 前記共通液体室に前記液体を供給すると共に前記共通液
体室から前記複数の液体供給口へと分岐する位置の付近
の前記液体に作用する圧力が前記複数の液体供給口にお
いて略均一となるようにするために、前記共通液体室の
内部において前記複数のノズル開口の列方向に沿って流
れて互いに対向する前記液体の流れを形成する液体供給
手段と、を備え、 前記液体供給手段は、前記共通液体室に前記液体を供給
する複数の液体供給管を有することを特徴とする液体噴
射装置。 - 【請求項3】前記液体供給手段は、前記複数のノズル開
口の列方向における前記共通液体室の両端部に配置され
た一対の液体流入口を有することを特徴とする請求項1
又は2に記載の液体噴射装置。 - 【請求項4】前記液体供給手段は、前記複数のノズル開
口の列方向における前記共通液体室の中央部に前記液体
を供給する液体流入口と、前記共通液体室を前記液体流
入口に連通する第1領域と前記複数の液体供給口に連通
する第2領域とに区画する仕切部材であって、前記液体
流入口から前記第1領域に流入した前記液体が、前記複
数のノズル開口の列方向における前記共通液体室の両端
部に向かって流れた後、前記両端部にて前記第2領域に
流れ込んで前記共通液体室の前記中央部に向かって流れ
るようにした仕切部材と、を有することを特徴とする請
求項1記載の液体噴射装置。 - 【請求項5】前記仕切部材は、前記共通液体室をその厚
さ方向に二分して前記第1領域及び前記第2領域を形成
すると共に前記共通液体室の前記両端部に前記第1領域
と前記第2領域とを連通する流路を形成することを特徴
とする請求項4記載の液体噴射装置。 - 【請求項6】前記仕切部材は、前記共通液体室をその幅
方向に二分して前記第1領域及び前記第2領域を形成す
ると共に前記共通液体室の前記両端部に前記第1領域と
前記第2領域とを連通する流路を形成することを特徴と
する請求項4記載の液体噴射装置。 - 【請求項7】前記互いに対向する前記液体の流れが衝突
する位置において、前記液体供給口に対向する前記共通
液体室の側壁に、前記液体供給口に向けて突出する突起
部を設けたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか
一項に記載の液体噴射装置。 - 【請求項8】前記突起部は、前記共通液体室内の気泡を
捕捉するための凹部が形成された頂部を含むことを特徴
とする請求項7記載の液体噴射装置。 - 【請求項9】前記複数のノズル開口の列方向における前
記共通液体室の両端部の側面を流線型に形成したことを
特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の液体
噴射装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000323146A JP2002127406A (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | 液体噴射装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000323146A JP2002127406A (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | 液体噴射装置 |
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