JP2003103784A - Liquid discharge head, head cartridge and imaging apparatus - Google Patents

Liquid discharge head, head cartridge and imaging apparatus

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JP2003103784A
JP2003103784A JP2001306520A JP2001306520A JP2003103784A JP 2003103784 A JP2003103784 A JP 2003103784A JP 2001306520 A JP2001306520 A JP 2001306520A JP 2001306520 A JP2001306520 A JP 2001306520A JP 2003103784 A JP2003103784 A JP 2003103784A
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Japan
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liquid
head
discharge
heat dissipation
ink
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JP2001306520A
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Japanese (ja)
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Minoru Nozawa
実 野澤
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Original Assignee
Canon Inc
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a liquid drop discharge failure or a liquid supply failure is brought about by heating of a Liquid jet head, and a printing time becomes redundant if printing work is carried out at not higher than a predetermined temperature range with a temperature sensor being incorporated in the liquid discharge head. SOLUTION: The liquid jet head 19 is provided with a head body 27 which has discharge openings from which liquid droplets are discharged, discharge energy generation parts for generating a discharge energy to discharge liquid droplets from the discharge openings, liquid chambers which are formed over the discharge energy generation parts and discharge openings and to which the liquid to be discharged from the discharge openings is supplied, and a supporting plate 28 having the head body 27 set thereto and having liquid supply paths 35 formed to communicate with liquid chambers of the head body 27. The liquid discharge head 19 is further provided with a heat radiation member 31 which has a flat part 38 joined to a face at the opposite side to a face of the supporting plate 28 where the head body 27 is set, and a heat radiation part 39 rising from the flat part 38 and meandering in a direction at right angles to the flat part 38.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液滴を吐出するた
めの吐出口が形成された液体吐出ヘッド、およびこの液
体吐出ヘッドと当該液体吐出ヘッドに供給される液体タ
ンクの取り付け部とを有するヘッドカートリッジ、なら
びにこれら液体吐出ヘッドまたはヘッドカートリッジの
取り付け部を有する画像形成装置に関し、特に液体吐出
ヘッドの冷却を企図したものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a liquid discharge head having discharge ports for discharging liquid droplets, and a mounting portion for a liquid tank supplied to the liquid discharge head and the liquid discharge head. The present invention relates to a head cartridge and an image forming apparatus having the liquid ejection head or a mounting portion of the head cartridge, and particularly to cooling the liquid ejection head.

【0002】なお、本明細書において記述される「プリ
ント」とは、文字や図形など有意の情報を形成する場合
のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚
し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広
くプリント媒体上に画像,模様,パターンなどを形成し
たり、あるいはエッチングなどのようなプリント媒体の
加工を行う場合も包含する。
[0002] The "print" described in the present specification is not limited to the case of forming meaningful information such as characters and figures, but is also manifested so that it can be visually perceived by humans regardless of significant intent. It also includes the case where an image, a pattern, a pattern, or the like is widely formed on a print medium, or the print medium is processed by etching or the like regardless of whether it is a materialized product.

【0003】また「プリント媒体」とは、一般的なプリ
ント装置で用いられる紙片のみならず、布帛,樹脂フィ
ルム,金属板,ガラス,セラミックス,木材,皮革など
の液体を受容可能なものであり、シート状物体以外の三
次元立体、例えば球体や円筒体なども包含する。
The "print medium" is not only a paper piece used in a general printing apparatus but also a liquid such as cloth, resin film, metal plate, glass, ceramics, wood, and leather, which can receive liquid. It also includes three-dimensional solids other than sheet-like objects, such as spheres and cylinders.

【0004】さらに「液体」とは、上記「プリント」の
定義と同様広く解釈されるべきもので、プリント媒体上
に付与されることによって、画像,模様,パターンなど
の形成,エッチングなどのプリント媒体の加工,あるい
はインクの処理、例えばプリント媒体に付与されるイン
ク中の色材の凝固や不溶化に供され得る液体を指し、プ
リントに関して用いられるあらゆる液体を包含する。
The term "liquid" is to be broadly interpreted in the same way as the definition of "print", and when applied to a print medium, it forms an image, a pattern, a pattern, etc., and a print medium such as etching. Or a treatment of ink, for example, a liquid that can be used for solidifying or insolubilizing a coloring material in the ink applied to the print medium, and includes all liquids used for printing.

【0005】[0005]

【従来の技術】インクジェットヘッドに形成された吐出
口からプリント媒体に液滴を吐出することにより、プリ
ント媒体に所望の画像を形成するインクジェットプリン
ト装置は、いわゆるノンインパクト方式のプリント装置
であり、様々なプリント媒体に対して高速でプリントが
可能であってプリント時における騒音がほとんど生じな
いという特徴を有するため、プリンタ,ワードプロセッ
サ,ファクシミリ,複写機などのプリント機構を担うも
のとして広く採用されている。
2. Description of the Related Art An ink jet printing apparatus for forming a desired image on a print medium by ejecting liquid droplets onto a print medium from an ejection port formed in an ink jet head is a so-called non-impact type printing apparatus. It is widely used as a printing mechanism for printers, word processors, facsimiles, copiers, etc. because it has the characteristics that it can perform high-speed printing on various print media and hardly generate noise during printing.

【0006】インクジェットヘッドの吐出口から液滴を
吐出するために設けられる吐出エネルギー発生部とし
て、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたものや、
レーザーなどの電磁波を照射するもの、あるいは電気熱
変換素子を用いるものなどが知られている。さらに、吐
出口と吐出エネルギー発生部との位置関係から、吐出エ
ネルギー発生部が設けられた基板の表面に対してほぼ平
行に液滴を吐出させるエッジシュータ形式のものと、吐
出エネルギー発生部が設けられた基板の表面に対して垂
直に液滴を吐出させるサイドシュータ形式のものとがあ
る。
A device using an electromechanical converter such as a piezo element as a discharge energy generating portion provided for discharging a droplet from a discharge port of an ink jet head,
Known are those that irradiate electromagnetic waves such as lasers, and those that use electrothermal conversion elements. Further, due to the positional relationship between the ejection port and the ejection energy generation unit, an edge shooter type that ejects droplets substantially parallel to the surface of the substrate on which the ejection energy generation unit is provided and an ejection energy generation unit are provided. There is a side shooter type in which droplets are ejected perpendicularly to the surface of the formed substrate.

【0007】このようなインクジェットヘッドは、大き
く分けて2つのユニットから構成されており、液滴が吐
出される吐出口,この吐出口から液滴を吐出させるため
の吐出エネルギーを発生する吐出エネルギー発生部,こ
の吐出エネルギー発生部と吐出口とに亙って形成されて
吐出口から吐出される液体が供給される液室を有するヘ
ッド本体と、このヘッド本体が取り付けられ、当該ヘッ
ド本体の液室に連通する液体供給路が形成された支持板
とを具えたヘッドユニット、およびこのヘッドユニット
の支持板に形成された液体供給路を介してヘッド本体の
液室内に供給される液体を貯溜する液体タンクが保持さ
れるタンク保持ユニットである。
Such an ink jet head is roughly divided into two units, and an ejection port for ejecting droplets and an ejection energy generation for producing ejection energy for ejecting the droplets from the ejection port. Section, a head main body having a liquid chamber formed over the ejection energy generating section and the ejection port and supplied with liquid ejected from the ejection port, and a liquid chamber of the head main body to which the head main body is attached A head unit having a support plate in which a liquid supply path communicating with the head unit is formed, and a liquid for storing the liquid supplied to the liquid chamber of the head main body through the liquid supply path formed in the support plate of the head unit. A tank holding unit that holds a tank.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】インクジェットプリン
ト装置におけるプリント作業の高速化や、プリント媒体
に形成される液滴の高密度化、つまり吐出口の高集積化
が進められるに伴い、吐出エネルギー発生部として電気
熱変換体を用いたインクジェットヘッドの場合には、ヘ
ッドユニット、特にヘッド本体の発熱によって生ずる悪
影響が無視できなくなってきている。例えば、ベタプリ
ントなどのように吐出エネルギー発生部に対する駆動デ
ューティの高いプリント作業を行ったり、または高速プ
リント作業を連続して行った場合、ヘッド本体の温度上
昇が激しくなり、液室中に介在する液体中の溶存ガスが
気泡となって生成し、これが液室内に溜まって成長する
結果、吐出口からの液滴の吐出不良や、液室への液体の
供給不良が発生し、プリント媒体に形成される画像の品
質を低下させる原因となる。
As the printing speed of an ink jet printing apparatus is increased and the density of liquid droplets formed on a print medium is increased, that is, the integration of ejection ports is increased, the ejection energy generation unit is advanced. However, in the case of an inkjet head using an electrothermal converter, the adverse effect caused by heat generation of the head unit, particularly the head body, cannot be ignored. For example, when a printing operation with a high drive duty for the ejection energy generating section such as solid printing is performed or a high-speed printing operation is continuously performed, the temperature of the head main body rises violently and intervenes in the liquid chamber. The dissolved gas in the liquid is generated as bubbles, which accumulate in the liquid chamber and grow, resulting in defective ejection of liquid droplets from the ejection port or defective liquid supply to the liquid chamber, which forms on the print medium. Cause deterioration of the quality of the displayed image.

【0009】このような不具合が生ずるおそれのあるイ
ンクジェットヘッドの場合、温度センサをヘッドユニッ
トに組み込み、例えば温度センサによって検出されるヘ
ッドユニットの温度が50℃に達した場合、プリント作
業を一時的に停止し、ヘッドユニットの温度が40℃ま
で低下した時点でプリント作業を再開することも行われ
ているが、このような方法ではプリント時間が冗長にな
ってしまう弊害を逆に生ずる。
In the case of an ink jet head which may cause such a problem, a temperature sensor is incorporated in the head unit. For example, when the temperature of the head unit detected by the temperature sensor reaches 50 ° C., the printing work is temporarily performed. Although the printing operation is also restarted when the head unit temperature is stopped and the temperature of the head unit is lowered to 40 ° C., such a method causes the adverse effect that the printing time becomes redundant.

【0010】[0010]

【発明の目的】本発明の目的は、コストを大幅な増大を
招くことなく、プリント作業の高速化および吐出口の高
集積化に対応し得る液体吐出ヘッドを提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a liquid ejection head capable of coping with high-speed printing work and high integration of ejection ports without causing a significant increase in cost.

【0011】本発明の他の目的は、この液体吐出ヘッド
と当該液体吐出ヘッドに供給される液体タンクの取り付
け部とを有するヘッドカートリッジならびにこれら液体
吐出ヘッドまたはヘッドカートリッジの取り付け部を有
する画像形成装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a head cartridge having the liquid discharge head and a mounting portion for a liquid tank supplied to the liquid discharge head, and an image forming apparatus having the liquid discharging head or a mounting portion for the head cartridge. To provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の形態は、
液滴が吐出される吐出口と、この吐出口から液滴を吐出
させるための吐出エネルギーを発生する吐出エネルギー
発生部と、この吐出エネルギー発生部と前記吐出口とに
亙って形成されて前記吐出口から吐出される液体が供給
される液室とを有するヘッド本体と、このヘッド本体が
取り付けられ、当該ヘッド本体の前記液室に連通する液
体供給路が形成された支持板とを具えた液体吐出ヘッド
であって、前記支持板の前記取り付け面と反対側の面に
接合される放熱部材をさらにを具え、この放熱部材は、
前記支持板の前記取り付け面と反対側の面に接合される
平坦部と、この平坦部から立ち上がって当該平坦部に対
して垂直な方向に蛇行する放熱部とを有することを特徴
とするものである。
The first aspect of the present invention is as follows.
A discharge port for discharging the droplet, a discharge energy generating unit for generating discharge energy for discharging the droplet from the discharge port, and the discharge energy generating unit and the discharge port. A head main body having a liquid chamber to which the liquid discharged from the discharge port is supplied, and a support plate to which the head main body is attached and in which a liquid supply path communicating with the liquid chamber of the head main body is formed are provided. The liquid discharge head, further comprising a heat dissipation member joined to a surface of the support plate opposite to the mounting surface, the heat dissipation member comprising:
It has a flat portion joined to the surface of the support plate opposite to the mounting surface, and a heat radiating portion that rises from the flat portion and meanders in a direction perpendicular to the flat portion. is there.

【0013】本発明によると、吐出エネルギー発生部の
駆動に伴ってヘッド本体の温度が上昇すると、これによ
って発生する熱が支持板から放熱部材の平坦部に伝達さ
れ、さらにこの平坦部から放熱部に伝達され、主として
この放熱部から大気中に熱が放散される結果、ヘッド本
体の温度の上昇が抑制される。
According to the present invention, when the temperature of the head main body rises as the ejection energy generating section is driven, the heat generated thereby is transferred from the supporting plate to the flat section of the heat radiating member, and the flat section radiates the heat. Is mainly transmitted to the atmosphere from the heat radiating portion, so that the temperature rise of the head main body is suppressed.

【0014】本発明の第2の形態は、本発明の第1の形
態による液体吐出ヘッドと、この液体吐出ヘッドに供給
される液体を貯溜するための液体タンクの取り付け部と
を具えたことを特徴とするヘッドカートリッジにある。
A second aspect of the present invention comprises a liquid ejection head according to the first aspect of the present invention and a mounting portion of a liquid tank for storing the liquid supplied to the liquid ejection head. It is a characteristic head cartridge.

【0015】本発明の第3の形態は、本発明の第1の形
態による液体吐出ヘッドの取り付け部か、または本発明
の第2の形態によるヘッドカートリッジの取り付け部
と、前記液体吐出ヘッドの吐出口から吐出される液滴に
よって画像が形成されるプリント媒体の搬送手段とを具
えたことを特徴とする画像形成装置にある。
According to a third aspect of the present invention, a mounting portion of the liquid ejection head according to the first aspect of the present invention or a mounting portion of the head cartridge according to the second aspect of the present invention and the ejection portion of the liquid ejection head. An image forming apparatus comprising: a print medium conveying unit on which an image is formed by droplets discharged from an outlet.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の第1の形態による液体吐
出ヘッドにおいて、放熱部が平坦部の両側端部から立ち
上がって一対形成されていてもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the liquid discharge head according to the first aspect of the present invention, a pair of heat dissipation portions may be formed so as to rise from both side end portions of the flat portion.

【0017】放熱部材が板材を曲げ加工することによっ
て形成されているものであってよい。
The heat dissipation member may be formed by bending a plate material.

【0018】吐出口と吐出エネルギー発生部とが液室を
挟んでほぼ対向して配置されているものであってよい。
The discharge port and the discharge energy generating portion may be arranged so as to face each other across the liquid chamber.

【0019】吐出エネルギー発生部が液体に熱エネルギ
ーを付与して膜沸騰を生じさせる電気熱変換体を有する
ものであってよい。
The discharge energy generating section may have an electrothermal converter that applies heat energy to the liquid to cause film boiling.

【0020】本発明の第2の形態によるヘッドカートリ
ッジにおいて、液体タンクが液体タンクの取り付け部に
対して着脱可能であってよい。
In the head cartridge according to the second aspect of the present invention, the liquid tank may be removable from the mounting portion of the liquid tank.

【0021】液体がインクおよび/またはプリント媒体
に吐出されるこのインクのプリント性を調整する処理液
であってよい。
The liquid may be a treatment liquid for ejecting ink and / or print medium to adjust the printability of the ink.

【0022】本発明の第3の形態による画像形成装置に
おいて、液体吐出ヘッドまたはヘッドカートリッジの取
り付け部が液体吐出ヘッドから液体が吐出されるプリン
ト媒体の搬送方向と交差する方向に走査移動可能なキャ
リッジを有するものであってよい。この場合、液体吐出
ヘッドまたはヘッドカートリッジが着脱手段を介してキ
ャリッジに対して着脱自在に搭載されるものであってよ
い。
In the image forming apparatus according to the third aspect of the present invention, the carriage in which the mounting portion of the liquid ejection head or the head cartridge is capable of scanning and moving in a direction intersecting with the transport direction of the print medium on which liquid is ejected from the liquid ejection head. May be included. In this case, the liquid ejection head or the head cartridge may be detachably mounted on the carriage via the attaching / detaching means.

【0023】放熱部の折り返し部分がキャリッジの走査
移動方向に沿って延在していることが好ましい。
It is preferable that the folded portion of the heat radiating portion extends along the scanning movement direction of the carriage.

【0024】[0024]

【実施例】本発明による画像形成装置をシリアルスキャ
ンタイプのインクジェットプリンタに応用した実施例に
ついて、図1〜図11を参照しながら詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例のみに限らず、これらをさ
らに組み合わせたり、この明細書の特許請求の範囲に記
載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正
が可能であり、従って本発明の精神に帰属する他の技術
にも当然応用することができる。
EXAMPLES Examples in which the image forming apparatus according to the present invention is applied to a serial scan type ink jet printer will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 11, but the present invention is not limited to these examples. , These can be further combined, and all changes and modifications included in the concept of the present invention described in the claims of the present specification can be made, and thus, of course, be applied to other techniques belonging to the spirit of the present invention. It can be applied.

【0025】本実施例におけるインクジェットプリンタ
の機構部分の外観を図1に示し、このインクジェットプ
リンタに用いられるヘッドカートリッジおよびインクタ
ンクの外観を図2に示し、この図2に示されたヘッドカ
ートリッジの反対側の外観を図3に示す。すなわち、本
実施例におけるインクジェットプリンタのシャシー10
は、所定の剛性を有する複数の板状金属部材により構成
され、このインクジェットプリンタの骨格をなす。シャ
シー10には、図示しないシート状のプリント媒体をイ
ンクジェットプリンタの内部へと自動的に給送する媒体
給送部11と、この媒体給送部11から1枚ずつ給送さ
れるプリント媒体を所望のプリント位置へ導くと共にこ
のプリント位置から媒体排出部12へとプリント媒体を
導く媒体搬送部13と、プリント位置に搬送されたプリ
ント媒体に所定のプリント動作を行うプリント部と、こ
のプリント部の吐出回復処理を行うヘッド回復部14と
が組み付けられている。
FIG. 1 shows the appearance of the mechanical portion of the ink jet printer in this embodiment, and FIG. 2 shows the appearance of the head cartridge and ink tank used in this ink jet printer, which is the opposite of the head cartridge shown in FIG. The external appearance of the side is shown in FIG. That is, the chassis 10 of the inkjet printer according to the present embodiment.
Is composed of a plurality of plate-shaped metal members having a predetermined rigidity, and forms the framework of this inkjet printer. For the chassis 10, a medium feeding unit 11 that automatically feeds a sheet-shaped printing medium (not shown) into the interior of the inkjet printer, and a printing medium fed one by one from this medium feeding unit 11 are desired. To the print position and guides the print medium from the print position to the medium discharge unit 12, a print unit that performs a predetermined print operation on the print medium conveyed to the print position, and the discharge of the print unit. A head recovery unit 14 that performs recovery processing is assembled.

【0026】プリント部は、キャリッジ軸15に沿って
走査移動可能に支持されたキャリッジ16と、このキャ
リッジ16にヘッドセットレバー17を介して着脱可能
に搭載されるヘッドカートリッジ18とを具えている。
The printing section includes a carriage 16 supported so as to be capable of scanning along a carriage shaft 15, and a head cartridge 18 which is detachably mounted on the carriage 16 via a headset lever 17.

【0027】ヘッドカートリッジ18が搭載されるキャ
リッジ16には、このヘッドカートリッジ18のプリン
トヘッド19をキャリッジ16上の所定の装着位置に位
置決めするためのキャリッジカバー20と、ヘッドカー
トリッジ18のタンクホルダ21と係合してプリントヘ
ッド19を所定の装着位置に位置決めするように押圧す
る前述のヘッドセットレバー17とが設けられている。
このヘッドセットレバー17は、キャリッジ16に対す
るヘッドカートリッジ18の着脱手段の一部として機能
し、キャリッジ16の上部に設けられた図示しないヘッ
ドセットレバー軸に対して回動可能に取り付けられ、ま
たヘッドカートリッジ18との係合部には、ばね付勢さ
れる図示しないヘッドセットプレートが設けられ、この
ヘッドセットプレートのばね力によってプリントヘッド
19を所定の装着位置に押圧しながらヘッドカートリッ
ジ18をキャリッジ16に装着するようになっている。
つまり、本実施例におけるプリントヘッド19は、キャ
リッジ16に対して着脱可能に搭載される、いわゆるカ
ートリッジ方式を採用している。
The carriage 16 on which the head cartridge 18 is mounted has a carriage cover 20 for positioning the print head 19 of the head cartridge 18 at a predetermined mounting position on the carriage 16, and a tank holder 21 of the head cartridge 18. The aforementioned head set lever 17 is provided which engages and presses the print head 19 so as to position it at a predetermined mounting position.
The headset lever 17 functions as a part of a means for attaching / detaching the head cartridge 18 to / from the carriage 16, is rotatably attached to a head set lever shaft (not shown) provided on the upper portion of the carriage 16, and is also a head cartridge. A not-illustrated headset plate that is spring-biased is provided at an engaging portion with 18, and the head cartridge 18 is mounted on the carriage 16 while pressing the print head 19 to a predetermined mounting position by the spring force of the headset plate. It is designed to be worn.
That is, the print head 19 in this embodiment employs a so-called cartridge system, which is detachably mounted on the carriage 16.

【0028】プリントヘッド19に対するキャリッジ1
6の別の係合部には、コンタクトフレキシブルプリント
ケーブル(以下、コンタクトFPCと称す)22の一端
部が連結され、このコンタクトFPC22の一端部に形
成された図示しないコンタクト部と、プリントヘッド1
9に設けられた外部信号入力端子であるコンタクト部2
3とが電気的に接触し、プリントのための各種情報の授
受やプリントヘッド19への電力の供給などを行い得る
ようになっている。
Carriage 1 for print head 19
One end of a contact flexible printed cable (hereinafter referred to as a contact FPC) 22 is connected to another engaging portion of 6, and a contact portion (not shown) formed at one end of the contact FPC 22 and the print head 1
Contact portion 2 which is an external signal input terminal provided at 9
3 and 3 are electrically contacted with each other so that various kinds of information for printing can be exchanged and power can be supplied to the print head 19.

【0029】コンタクトFPC22のコンタクト部とキ
ャリッジ16との間には、図示しないゴムなどの弾性部
材が設けられ、この弾性部材の弾性力とヘッドセットプ
レートによる押圧力とによって、コンタクトFPC22
のコンタクト部とプリントヘッド19のコンタクト部2
3との確実な接触を可能とするようになっている。コン
タクトFPC22の他端部は、キャリッジ16の背面に
搭載された図示しない配線基板に接続されている。
An elastic member (not shown) such as rubber is provided between the contact portion of the contact FPC 22 and the carriage 16, and the contact FPC 22 is caused by the elastic force of this elastic member and the pressing force of the headset plate.
Contact part and contact part 2 of print head 19
It is possible to make a reliable contact with 3. The other end of the contact FPC 22 is connected to a wiring board (not shown) mounted on the back surface of the carriage 16.

【0030】本実施例におけるヘッドカートリッジ18
の分解構造を図4に示し、そのプリントヘッド19の平
面形状を図5に示し、そのVI−VI矢視断面構造を図6に
示す。すなわち、本実施例におけるヘッドカートリッジ
18は、インクを貯留するインクタンク24が着脱自在
に装着される前述のタンクホルダ21と、インクタンク
24から供給されるインクをプリント情報に応じてプリ
ントヘッド19の吐出口25から吐出させる前述のプリ
ントヘッド19とを有する。
The head cartridge 18 in this embodiment
4 shows the disassembled structure of FIG. 4, the plan shape of the print head 19 is shown in FIG. 5, and the cross-sectional structure taken along the line VI-VI is shown in FIG. That is, in the head cartridge 18 in this embodiment, the above-mentioned tank holder 21 to which the ink tank 24 that stores ink is detachably mounted, and the ink supplied from the ink tank 24 is stored in the print head 19 according to the print information. It has the above-mentioned print head 19 for ejecting from the ejection port 25.

【0031】本実施例では多階調の明度を持った高画質
なカラープリントを可能とするため、例えば黒色,淡シ
アン色,淡マゼンタ色,シアン色,マゼンタ色および黄
色の各色インクが独立した6個のインクタンク24を使
用可能としている。各インクタンク24には、ヘッドカ
ードリッジ18のタンクホルダ21に対して係止し得る
弾性変形可能な取り外し用レバー26が設けられ、この
取り外し用レバー26を操作することにより、図2に示
すように、タンクホルダ21に対してインクタンク24
をそれぞれ取り外し可能としている。つまり、これら取
り外し用レバー26は、ヘッドカートリッジ18のタン
クホルダ21に対するインクタンク24の着脱手段の一
部として機能する。
In the present embodiment, in order to enable high-quality color printing having multi-level lightness, for example, black, light cyan, light magenta, cyan, magenta, and yellow inks are independent. Six ink tanks 24 can be used. Each ink tank 24 is provided with an elastically deformable removal lever 26 that can be locked to the tank holder 21 of the head cartridge 18. By operating this removal lever 26, as shown in FIG. In addition, the ink tank 24
Are removable. That is, the levers 26 for detachment function as a part of the means for attaching and detaching the ink tank 24 to and from the tank holder 21 of the head cartridge 18.

【0032】本実施例におけるプリントヘッド19は、
ヘッド本体27,ベース板28,電気配線基板29,ス
ペーサ30,放熱部材31などから構成され、タンクホ
ルダ21は、流路形成部材32,フィルタ33,シール
ゴム34などから構成されている。
The print head 19 in this embodiment is
The head main body 27, the base plate 28, the electric wiring board 29, the spacers 30, the heat dissipation member 31, and the like are included, and the tank holder 21 is configured with the flow path forming member 32, the filter 33, the seal rubber 34, and the like.

【0033】ヘッド本体27は、スペーサ30と共にベ
ース板28の表面側に接着固定されており、ベース板2
8にはヘッド本体27にインクを供給するためのインク
供給路35が形成されている。このベース板28は、例
えば厚さ0.5〜10mmのアルミナ(Al23)にて形成
されているが、アルミナ以外であってもヘッド本体27
と同等の膨張率を有し、かつヘッド本体27の熱伝導率
と同等またはそれ以上の熱伝導率を有する材料であれ
ば、これを用いてベース板28を形成することができ
る。スペーサ30には、ヘッド本体27を囲む開口部3
6が形成されており、このスペーサ30に接合される電
気配線基板29は、ヘッド本体27に対して電気的に接
続されている。ヘッド本体27と電気配線基板29とが
平面的に接続できるように設けられるスペーサ30は、
例えば厚さ0.5〜1mmのアルミナにて形成されるが、
ヘッド本体27やベース板28と同等の線膨張率を有す
る材料であれば、アルミナ以外のもので形成することも
当然可能である。電気配線基板29は、ヘッド本体27
にインクを吐出するための電気信号を印加するためのも
のであり、ヘッド本体27に対応する電気配線と、この
電気配線端部に位置し、プリンタ本体からの電気信号を
受け取るための前述したコンタクト部23とを有してお
り、このコンタクト部23は、タンクホルダ21の背面
側に位置決め固定されている。つまり、電気配線基板2
9はベース板28およびタンクホルダ21に沿って折り
曲げられ、コンタクト部23がタンクホルダ21に固定
されている。
The head main body 27 is adhesively fixed to the surface side of the base plate 28 together with the spacer 30, and the base plate 2
An ink supply passage 35 for supplying ink to the head main body 27 is formed at 8. The base plate 28 is made of, for example, alumina (Al 2 O 3 ) having a thickness of 0.5 to 10 mm.
The base plate 28 can be formed by using a material having a thermal expansion coefficient equal to or higher than that of the head main body 27 and a thermal conductivity equal to or higher than the thermal conductivity of the head body 27. The spacer 30 has an opening 3 that surrounds the head body 27.
6 is formed, and the electric wiring board 29 joined to the spacer 30 is electrically connected to the head main body 27. The spacer 30 provided so that the head body 27 and the electric wiring board 29 can be connected in a plane is
For example, it is made of alumina with a thickness of 0.5-1 mm,
As long as the material has a coefficient of linear expansion equivalent to that of the head body 27 and the base plate 28, it is naturally possible to use materials other than alumina. The electric wiring board 29 is the head body 27.
For applying an electric signal for ejecting ink to the head main body 27, and the above-mentioned contact located at the end of the electric wire for receiving the electric signal from the printer main body. The contact portion 23 is positioned and fixed on the back side of the tank holder 21. That is, the electric wiring board 2
9 is bent along the base plate 28 and the tank holder 21, and the contact portion 23 is fixed to the tank holder 21.

【0034】インク供給路35が開口するベース板28
の裏面側には、図7に示すような放熱部材31が銀ペー
ストなどの熱伝導率の良好な充填材37を介して充填接
合されている。この放熱部材31は、板厚が1〜3mm程
度の金属板、特に熱伝導率の良好なアルミニウムや銅ま
たはこれらの合金などをプレス加工または引抜加工する
ことによって低コストにて形成され、必要に応じて耐蝕
性を向上させるための表面処理が施される。本実施例の
放熱部材31は、ベース板28の裏面にほぼ密着状態で
接合される平坦部38と、キャリッジ16の走査移動方
向に対して直交する方向の平坦部38の両側から立ち上
がり、キャリッジ16の走査移動方向に対して直交する
方向に沿って蛇行するように曲げ加工された一対の放熱
部39とを有する。平坦部38の中央部には、ベース板
28のインク供給路35に対して連結される流路形成部
材32を貫通させるための開口40が形成されている。
タンクホルダ21の流路形成部材32を挟んで対向する
一対の放熱部39は、キャリッジ16の走査移動に伴っ
て発生する風に対して正対しないように、キャリッジ1
6の走査移動方向に沿って延在させることが好ましく、
充分な放熱面積が得られるような任意の形状を採用する
ことができる。本実施例では、放熱部39の一部、つま
り平坦部38に当接する折り返し部分41にも充填剤3
7を介在させているため、平坦部38から放熱部39へ
の熱の伝達を効率良く行うことができる。
Base plate 28 having an ink supply passage 35 open
A heat dissipation member 31 as shown in FIG. 7 is filled and bonded to the back surface side of the via a filler 37 having a good thermal conductivity such as silver paste. The heat dissipation member 31 is formed at a low cost by pressing or drawing a metal plate having a plate thickness of about 1 to 3 mm, particularly aluminum or copper having good thermal conductivity, or an alloy of these, if necessary. Correspondingly, a surface treatment is performed to improve the corrosion resistance. The heat dissipating member 31 of the present embodiment rises from both sides of the flat portion 38 that is joined to the back surface of the base plate 28 in a substantially close contact state and the flat portion 38 that is orthogonal to the scanning movement direction of the carriage 16, and the carriage 16 And a pair of heat radiating portions 39 that are bent so as to meander along a direction orthogonal to the scanning movement direction. An opening 40 is formed in the central portion of the flat portion 38 for allowing the passage forming member 32 connected to the ink supply passage 35 of the base plate 28 to pass therethrough.
The pair of heat radiating portions 39 facing each other across the flow path forming member 32 of the tank holder 21 are arranged so as not to directly face the wind generated by the scanning movement of the carriage 16.
6 is preferably extended along the scanning movement direction,
An arbitrary shape that can obtain a sufficient heat dissipation area can be adopted. In the present embodiment, the filler 3 is also applied to a part of the heat dissipation portion 39, that is, the folded-back portion 41 that abuts the flat portion 38.
Since 7 is interposed, heat can be efficiently transferred from the flat portion 38 to the heat radiating portion 39.

【0035】このような構成を採用することで、プリン
トヘッド19の駆動時に発生する熱がベース板28を介
して放熱部材31に伝わり、キャリッジ16の走査移動
に伴って生ずる風により、特に放熱部39から大気中に
効率良く放熱されるため、プリントヘッド19の温度上
昇を抑制することができる。ちなみに、1200dpiの
配列間隔を有する吐出口25に対し、30kHzの駆動周
波数で液滴の吐出動作を行った場合、キャリッジ16が
走査移動する際に0.635m/sの風が発生し、この風
を利用して放熱部材31から大気中に熱が放散され、プ
リントヘッド19の冷却を効率良く行うことができる。
By adopting such a structure, the heat generated when the print head 19 is driven is transmitted to the heat radiating member 31 via the base plate 28, and the wind generated by the scanning movement of the carriage 16, especially the heat radiating portion. Since the heat is efficiently radiated from 39 to the atmosphere, the temperature rise of the print head 19 can be suppressed. By the way, when the liquid droplets are ejected at the driving frequency of 30 kHz to the ejection ports 25 having the arrangement interval of 1200 dpi, a wind of 0.635 m / s is generated when the carriage 16 scans and moves. The heat is dissipated from the heat dissipating member 31 to the atmosphere by utilizing the heat radiation, and the print head 19 can be cooled efficiently.

【0036】インクタンク24を着脱可能に保持するタ
ンクホルダ21には、ベース板28のインク供給路35
に弾性変形可能なシールリング42を介して連結される
流路形成部材32が例えば超音波溶着により一体的に固
定され、インクタンク24から流路形成部材32に至る
インク流路を形成している。気体遮断性および耐インク
性が要求されるシールリング42としては、エポキシ樹
脂系の封止材や塩素化ブチルゴム,EPDMゴムなどを
採用することが好ましい。このインク流路のインクタン
ク24側の端部に設けられたフィルタ33により、外部
からの塵埃の侵入を防止し得るようになっている。イン
クタンク24との係合部に装着されるシールゴム34
は、これら係合部からのインクの蒸発を防止し得るため
のものである。
In the tank holder 21 that detachably holds the ink tank 24, the ink supply passage 35 of the base plate 28 is provided.
The flow path forming member 32, which is connected to the flow path forming member 32 via the elastically deformable seal ring 42, is integrally fixed by, for example, ultrasonic welding to form an ink flow path from the ink tank 24 to the flow path forming member 32. . As the seal ring 42 that is required to have gas barrier properties and ink resistance, it is preferable to adopt an epoxy resin-based sealing material, chlorinated butyl rubber, EPDM rubber, or the like. The filter 33 provided at the end portion of the ink flow path on the ink tank 24 side can prevent dust from entering from the outside. Seal rubber 34 attached to the engaging portion with the ink tank 24
Is for preventing evaporation of ink from these engaging portions.

【0037】流路形成部材32,フィルタ33およびシ
ールゴム34などが一体的に組み付けられるタンクホル
ダ21と、ヘッド本体27,ベース板28,電気配線基
板29,スペーサ30および放熱部材31などから構成
されるプリントヘッド19とを接着剤などを介して結合
することにより、ヘッドカートリッジ18が構成され
る。
The tank holder 21 is integrally assembled with the flow path forming member 32, the filter 33, the seal rubber 34 and the like, the head body 27, the base plate 28, the electric wiring board 29, the spacer 30 and the heat dissipation member 31. The head cartridge 18 is configured by connecting the print head 19 with an adhesive or the like.

【0038】本実施例におけるヘッド本体27の部分の
外観を一部破断した状態で図8に示す。すなわち、本実
施例におけるヘッド本体27は、厚さが0.5mm〜1.0
mmのシリコン基板43の上に成膜技術を用いて吐出エネ
ルギー発生部,共通インク室44,吐出口25などを形
成したものであり、シリコン基板43には、これを貫通
する長孔状のインク通路45がその結晶方位を利用した
異方性エッチングなどにより形成されている。このイン
ク通路45の両側には、当該インク通路45の長手方向
に沿って所定間隔で2列に並ぶ複数(本実施例では片側
128個)の電気熱変換体46が相互に半ピッチずらし
た状態で形成され、それぞれ吐出エネルギー発生部を構
成している。シリコン基板43には、これら電気熱変換
体46の他、電気熱変換体46と電気配線基板29との
電気的接続を行うための金などで形成されるバンプ状の
接続端子47およびアルミニウムなどで形成される図示
しない電気配線などが成膜技術によって形成されてお
り、これら接続端子47を介して図示しない駆動ICか
ら電気熱変換体46に対する駆動信号が与えられ、同時
に駆動電力がこの電気熱変換体46に供給される。
The appearance of the head body 27 in this embodiment is shown in FIG. 8 in a partially broken state. That is, the head body 27 in this embodiment has a thickness of 0.5 mm to 1.0 mm.
The ejection energy generating portion, the common ink chamber 44, the ejection port 25, etc. are formed on the silicon substrate 43 of mm by using the film forming technique. The passage 45 is formed by anisotropic etching or the like utilizing its crystal orientation. On both sides of the ink passage 45, a plurality of (128 in one side in this embodiment) electrothermal converters 46 arranged in two rows at predetermined intervals along the longitudinal direction of the ink passage 45 are shifted from each other by a half pitch. Are formed, and each constitutes a discharge energy generating portion. On the silicon substrate 43, in addition to these electrothermal converters 46, bump-shaped connecting terminals 47 formed of gold or the like for electrically connecting the electrothermal converters 46 and the electric wiring board 29 and aluminum are used. The electric wiring (not shown) to be formed is formed by a film forming technique, and a drive signal to the electrothermal converter 46 is given from a drive IC (not shown) through these connection terminals 47, and at the same time, drive power is supplied to the electrothermal conversion. Supplied to body 46.

【0039】シリコン基板43上には、インク通路45
に連通する共通インク室44を介して電気熱変換体46
とそれぞれ正対する複数の吐出口25を有する上板部材
48が設けられている。すなわち、この上板部材48と
ヘッド本体27との間には、個々の吐出口25と共通イ
ンク室44とに連通するインク路49が形成され、隣接
するインク路49の間には仕切り壁50が形成される。
これら共通インク室44,インク路49および仕切り壁
50などは、吐出口25と同様にフォトリソグラフィ技
術により上板部材48と共に形成される。
An ink passage 45 is formed on the silicon substrate 43.
Through the common ink chamber 44 communicating with the electrothermal converter 46.
An upper plate member 48 having a plurality of discharge ports 25 facing each other is provided. That is, an ink path 49 communicating with each of the ejection ports 25 and the common ink chamber 44 is formed between the upper plate member 48 and the head body 27, and a partition wall 50 is provided between the adjacent ink paths 49. Is formed.
The common ink chamber 44, the ink passage 49, the partition wall 50, and the like are formed together with the upper plate member 48 by the photolithography technique like the ejection port 25.

【0040】インク通路45から各インク路49内に供
給される液体は、対応するインク路49に臨む電気熱変
換体46に駆動信号が与えられることにより、電気熱変
換体46の発熱に伴って沸騰し、これにより発生する気
泡の圧力によって吐出口25から吐出される。
The liquid supplied from the ink passages 45 into the respective ink passages 49 is supplied with a drive signal to the electrothermal converters 46 facing the corresponding ink passages 49, so that the electrothermal converters 46 generate heat. The liquid is boiled and discharged from the discharge port 25 by the pressure of bubbles generated thereby.

【0041】上述した実施例では、放熱部材31の放熱
部39の折り返し部分41が放熱部材31の加工直後に
発生するスプリングバックによって、放熱部材31の平
坦部38との密着性が低下し、ここの部分の熱伝達が良
好に行われなくなる場合がある。このような不具合を未
然に防止するため、放熱部材31の平坦部38と放熱部
39の折り返し部分41とを機械的に結合させることも
有効である。
In the above-described embodiment, the folded back portion 41 of the heat radiating portion 39 of the heat radiating member 31 is spring-back generated immediately after the heat radiating member 31 is processed, so that the close contact with the flat portion 38 of the heat radiating member 31 is deteriorated. In some cases, heat transfer may not be performed well in the area. In order to prevent such a problem, it is also effective to mechanically connect the flat portion 38 of the heat dissipation member 31 and the folded portion 41 of the heat dissipation portion 39.

【0042】このような本発明によるプリントヘッド1
9の他の実施例の断面構造を図9に示し、その底面形状
を図10に示すが、先の実施例と同一機能の要素にはこ
れと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略するも
のとする。すなわち、本実施例では、放熱部39の折り
返し部分41と対向する平坦部38の一部に所定間隔で
嵌合穴51を形成し、これら嵌合穴51に嵌合するよう
に放熱部39の折り返し部分41の一部をかしめ加工す
ることにより、嵌合穴51とここに貫入する突起部52
とを一体的に接合している。これによって、放熱部材3
1の平坦部38と放熱部39の折り返し部分41とが確
実に結合され、平坦部38から放熱部39への熱伝達を
良好に行うことができる。また、必要に応じて突起部5
2を囲むように平坦部38と放熱部39の折り返し部分
41との間に充填材37を塗布することも可能である。
The print head 1 according to the present invention as described above.
9 shows a sectional structure of another embodiment of FIG. 9 and FIG. 10 shows the bottom shape thereof. However, elements having the same functions as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and duplicate explanations are omitted. It shall be. That is, in this embodiment, the fitting holes 51 are formed at a predetermined interval in a part of the flat portion 38 that faces the folded-back portion 41 of the heat radiating portion 39, and the heat radiating portion 39 is fitted so as to fit into these fitting holes 51. By caulking a part of the folded-back portion 41, the fitting hole 51 and the protrusion 52 penetrating therethrough are formed.
And are joined together. Thereby, the heat dissipation member 3
The flat portion 38 of No. 1 and the folded-back portion 41 of the heat radiating portion 39 are surely coupled to each other, so that heat can be satisfactorily transferred from the flat portion 38 to the heat radiating portion 39. Also, if necessary, the protrusion 5
It is also possible to apply the filler 37 between the flat portion 38 and the folded portion 41 of the heat radiating portion 39 so as to surround 2.

【0043】放熱部材31の放熱部39の放熱面積を増
大するため、放熱部39をさらに複雑に折り返すことも
可能であり、例えば本発明によるプリントヘッド19の
別な実施例の断面構造を表す図11に示すように、放熱
部39の一部に複雑な凹凸53を形成することができ
る。このような複雑な凹凸53は、放熱部39の放熱面
積の増大に加え、放熱部39自体の剛性を高めるのに寄
与する。
In order to increase the heat radiation area of the heat radiation portion 39 of the heat radiation member 31, it is possible to fold the heat radiation portion 39 in a more complicated manner. For example, a diagram showing a sectional structure of another embodiment of the print head 19 according to the present invention. As shown in FIG. 11, complicated unevenness 53 can be formed in a part of the heat dissipation portion 39. Such complicated irregularities 53 contribute to increase the heat dissipation area of the heat dissipation unit 39 and also increase the rigidity of the heat dissipation unit 39 itself.

【0044】本発明は、液体の吐出を行わせるために利
用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段
(例えば電気熱変換体やレーザ光など)を具え、この熱
エネルギーにより液体の状態変化を生起させるインクジ
ェット方式の液体吐出ヘッドやヘッドカートリッジまた
は画像形成装置において優れた効果をもたらすものであ
る。かかる方式によれば、プリントの高密度化および高
精細化が達成できるからである。
The present invention comprises means for generating thermal energy as the energy used for ejecting the liquid (for example, an electrothermal converter or laser light), and this thermal energy causes a change in the state of the liquid. The present invention has excellent effects in an inkjet liquid ejection head, a head cartridge, or an image forming apparatus. This is because according to such a method, high density and high definition printing can be achieved.

【0045】その代表的な構成や原理については、例え
ば米国特許第4723129号明細書や、同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は、いわゆるオンデマン
ド型およびコンティニュアス型の何れにも適用可能であ
るが、特にオンデマンド型の場合には、液体が保持され
ているシートや流路に対応して配置される電気熱変換体
に、プリント情報に対応した核沸騰を越える急速な温度
上昇を与える少なくとも1つの駆動信号を印加すること
により熱エネルギーを発生させ、液体吐出ヘッドの熱作
用面に膜沸騰を生じさせ、結果的にこの駆動信号に一対
一で対応した液体内の気泡を形成できるので有効であ
る。この気泡の成長および収縮により、吐出口を介して
液体を吐出させ、少なくとも1つの液滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体の吐出
が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号
としては、米国特許第4463359号明細書や、同第
4345262号明細書に記載されているようなものが
適している。
Regarding its typical structure and principle, for example, US Pat. No. 4,723,129 and US Pat.
What is done using the basic principles disclosed in 796 is preferred. This method is applicable to both the so-called on-demand type and the continuous type, but in the case of the on-demand type in particular, the electrical device arranged corresponding to the sheet or flow path holding the liquid. Thermal energy is generated by applying at least one drive signal that gives a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling corresponding to print information to the heat conversion element, and causes film boiling on the heat-acting surface of the liquid ejection head. As a result, bubbles can be formed in the liquid in a one-to-one correspondence with this drive signal, which is effective. By the growth and contraction of the bubbles, the liquid is ejected through the ejection port to form at least one droplet. It is more preferable to make this drive signal into a pulse shape, because the bubble growth and contraction are immediately and appropriately performed, so that the ejection of the liquid with excellent responsiveness can be achieved. As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. No. 4,463,359 and US Pat. No. 4,345,262 are suitable.

【0046】なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第4313124号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れたプリントを行うこ
とができる。
By adopting the conditions described in US Pat. No. 4,313,124, which is an invention relating to the rate of temperature rise of the heat acting surface, more excellent printing can be performed.

【0047】液体吐出ヘッドの構成としては、上述の各
明細書に開示されているような吐出口と液路と電気熱変
換体との組合せ構成(電気熱変換体が液路に沿って配置
された直線状液路または電気熱変換体が液路を挟んで吐
出口と正対する直角液路)の他に、熱作用部が屈曲する
領域に配置されている構成を開示する米国特許第455
8333号明細書や、米国特許第4459600号明細
書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加え
て、複数の電気熱変換体に対し、共通するスリットを電
気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭59−
123670号公報や、熱エネルギーの圧力波を吸収す
る開孔を吐出部に対応させる構成を開示した特開昭59
−138461号公報に基いた構成としても、本発明の
効果は有効である。すなわち、液体吐出ヘッドの形態が
どのようなものであっても、本発明によればプリントを
確実に効率良く行うことができるようになるからであ
る。
As the constitution of the liquid discharge head, the combination constitution of the discharge port, the liquid passage and the electrothermal converter as disclosed in the above-mentioned specifications (the electrothermal converter is arranged along the liquid passage). U.S. Pat. No. 455, which discloses a configuration in which the heat-acting portion is arranged in a region in which the heat-acting portion is bent, in addition to the straight liquid passage or the electrothermal converter (a right-angled liquid passage that faces the discharge port with the liquid passage in between).
The present invention includes a configuration using the specification of 8333 and the specification of US Pat. No. 4,459,600. In addition, JP-A-59-59 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of the electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters.
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 123670 and Japanese Patent Laid-open No. Sho 59-59, which discloses a configuration in which an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy corresponds to a discharge portion.
The effect of the present invention is effective even with a configuration based on Japanese Patent Laid-Open No. 138461. That is, according to the present invention, it is possible to perform printing reliably and efficiently regardless of the form of the liquid ejection head.

【0048】画像形成装置がプリントできるプリント媒
体の最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの
液体吐出ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。
このような液体吐出ヘッドとしては、複数の液体吐出ヘ
ッドの組合せによってその長さを満たす構成や、一体的
に形成された1個の液体吐出ヘッドとしての構成の何れ
でもよい。
The present invention can be effectively applied to a full-line type liquid ejection head having a length corresponding to the maximum width of a print medium that can be printed by the image forming apparatus.
Such a liquid ejection head may have a configuration that fills the length by a combination of a plurality of liquid ejection heads or a configuration as one liquid ejection head integrally formed.

【0049】上述した実施例の如きシリアルタイプのも
のでも、走査移動するキャリッジに対して一体的に固定
された液体吐出ヘッドや、キャリッジに対して交換可能
に装着されることでキャリッジとの電気的な接続や装置
本体からの液体の供給が可能となる交換自在のチップイ
ンタイプのヘッドカートリッジ、あるいは液体吐出ヘッ
ド自体に液体を貯溜したタンクが一体的または交換可能
に設けられるヘッドカートリッジを用いた場合にも本発
明は有効である。
Even in the case of the serial type as in the above-described embodiment, the liquid ejection head fixed integrally to the carriage which moves in scanning and the electrical connection with the carriage by being exchangeably attached to the carriage. When using a replaceable chip-in type head cartridge that enables various connections and supply of liquid from the device body, or a head cartridge in which a liquid storage head itself is provided with a tank that stores liquid in an integrated or replaceable manner Also, the present invention is effective.

【0050】本発明の画像形成装置の構成として、液体
吐出ヘッドからの液体の吐出状態を適正にするための回
復手段や、予備的な補助手段などを付加することは本発
明の効果を一層安定できるので、好ましいものである。
これらを具体的に挙げれば、液体吐出ヘッドに対するキ
ャッピング手段,クリーニング手段,加圧あるいは吸引
手段,電気熱変換体やこれとは別の加熱素子あるいはこ
れらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段,プ
リント作業とは別に吐出を行う予備吐出手段を挙げるこ
とができる。
As the constitution of the image forming apparatus of the present invention, by adding a recovery means for making the ejection state of the liquid from the liquid ejection head proper, a preliminary auxiliary means and the like, the effect of the present invention is further stabilized. It is possible because it is possible.
Specific examples thereof include capping means for the liquid ejection head, cleaning means, pressurization or suction means, preheating means for heating using an electrothermal converter or a heating element other than this, or a combination thereof. Preliminary ejection means for ejecting separately from the printing work can be mentioned.

【0051】搭載される液体吐出ヘッドの種類や個数に
ついても、例えば単色のインクに対応して1個のみが設
けられたものの他、色相や濃度(明度)を異にする複数
種のインクに対応して複数個設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば画像形成装置のプリントモード
としては黒色などの主流色のみのプリントモードだけで
はなく、液体吐出ヘッドを一体的に構成するか、複数個
の組み合わせによるか何れでもよいが、異なる色の複色
カラーまたは混色によるフルカラーの各プリントモード
の少なくとも一つを備えた画像形成装置にも本発明は極
めて有効である。この場合、プリント媒体の種類やプリ
ントモードに応じてインクのプリント性を調整するため
の処理液(プリント性向上液)を専用あるいは共通の液
体吐出ヘッドからプリント媒体に吐出することも有効で
ある。
Regarding the type and number of liquid ejection heads to be mounted, for example, only one is provided corresponding to a single color ink, and a plurality of types of ink having different hues and densities (lightness) are also supported. And a plurality of them may be provided. That is, for example, the print mode of the image forming apparatus is not limited to the print mode of only the mainstream color such as black, and the liquid discharge head may be integrally configured or a plurality of combinations may be used. The present invention is also extremely effective for an image forming apparatus having at least one of full-color print modes of color color or mixed color. In this case, it is also effective to eject the treatment liquid (printability improving liquid) for adjusting the printability of the ink onto the print medium from a dedicated or common liquid ejection head in accordance with the type of print medium and the print mode.

【0052】以上説明した本発明の実施例においては、
室温やそれ以下で固化し、室温で軟化もしくは液化する
ものを用いても良く、あるいはインクジェット方式では
液体自体を30℃以上70℃以下の範囲内で温度調整を
行って液体の粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御
するものが一般的であるから、使用プリント信号付与時
に液状をなすものを用いてもよい。加えて、熱エネルギ
ーによる昇温を、固形状態から液体状態への状態変化の
エネルギーとして使用させることで積極的に防止するた
め、または液体の蒸発を防止するため、放置状態で固化
し加熱によって液化するものを用いてもよい。何れにし
ても熱エネルギーのプリント信号に応じた付与によって
液化し、液体が吐出されるものや、プリント媒体に到達
する時点ではすでに固化し始めるものなどのような、熱
エネルギーの付与によって初めて液化する性質のものを
使用する場合も本発明は適用可能である。このような場
合の液体は、特開昭54−56847号公報あるいは特
開昭60−71260号公報に記載されるような、多孔
質シートの凹部または貫通孔に液状又は固形物として保
持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような
形態としてもよい。本発明においては、上述した各液体
に対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行
するものである。
In the embodiment of the present invention described above,
A liquid that solidifies at room temperature or lower and softens or liquefies at room temperature may be used, or in the inkjet method, the temperature of the liquid itself is adjusted within the range of 30 ° C to 70 ° C to stabilize the viscosity of the liquid in a stable discharge range. Since the temperature control is generally performed as described in (1), a liquid state may be used when the use print signal is applied. In addition, in order to positively prevent the temperature rise due to thermal energy as the energy of the state change from the solid state to the liquid state, or to prevent the liquid from evaporating, it is solidified in the standing state and liquefied by heating. You may use what does. In any case, it liquefies by applying heat energy according to the print signal, and liquefies only when heat energy is applied, such as those that eject liquid and those that already start to solidify when reaching the print medium. The present invention can be applied to the case of using a material having a property. In such a case, the liquid is retained as a liquid or solid in the recesses or through holes of the porous sheet as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-71260. Then, it may be configured to face the electrothermal converter. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned liquids is to execute the above-mentioned film boiling method.

【0053】本発明にかかる画像形成装置の形態として
は、コンピュータなどの情報処理機器の画像出力端末と
して用いられるものの他、リーダなどと組合せた複写装
置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置や捺
染装置、あるいはエッチング装置の形態を採るものなど
であっても良く、プリント媒体としては、シート状ある
いは長尺の紙や布帛、あるいは板状をなす木材や皮革,
石材,樹脂,ガラス,金属などの他に、3次元立体構造
物などを挙げることができる。
The form of the image forming apparatus according to the present invention is used as an image output terminal of information processing equipment such as a computer, a copying machine combined with a reader or the like, and a facsimile machine or a textile printing machine having a transmitting / receiving function. Alternatively, the print medium may be in the form of an etching device, and the print medium may be a sheet or a long paper or cloth, or a plate-like wood or leather,
In addition to stone materials, resins, glass, metals, etc., three-dimensional three-dimensional structures can be cited.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明の液体吐出ヘッドによると、支持
板に形成されたヘッド本体の取り付け面と反対側の面に
接合される平坦部と、この平坦部から立ち上がって当該
平坦部に対して垂直な方向に蛇行する放熱部とを有する
放熱部材を接合したので、ヘッド本体にて発生する熱を
効率良く放熱部材の平坦部から放熱部に伝達させ、これ
を大気中に放熱させることができるため、ヘッド本体の
温度上昇を抑制することが可能となり、コストの上昇を
それほど伴うことなく、プリント速度の高速化および吐
出口の高集積化を企図することができる。この結果、1
組の液体吐出ヘッドが例えば600個または1200個
の吐出口を有する6組の液体吐出ヘッドユニットを実現
することが可能となり、明度階調の高いカラー画像を超
高速でプリントすることができる。
According to the liquid discharge head of the present invention, the flat portion joined to the surface of the support plate opposite to the mounting surface of the head body, and the flat portion rising from the flat portion to the flat portion. Since the heat radiation member having the heat radiation portion meandering in the vertical direction is joined, the heat generated in the head body can be efficiently transmitted from the flat portion of the heat radiation member to the heat radiation portion, and can be radiated to the atmosphere. Therefore, it is possible to suppress the temperature rise of the head main body, and it is possible to increase the printing speed and increase the integration of the ejection ports without increasing the cost. As a result, 1
It is possible to realize six sets of liquid discharge head units having a set of liquid discharge heads, for example, 600 or 1200 discharge ports, and it is possible to print a color image having high lightness gradation at an ultrahigh speed.

【0055】放熱部の少なくとも1つの折り返し部分を
平坦部に当接または接合した場合には、平坦部と放熱部
との接触面積が増大して平坦部から放熱部への熱伝達を
効率良く行うことができ、放熱部材の放熱性をより高め
ることができる。
When at least one folded portion of the heat radiating portion is brought into contact with or joined to the flat portion, the contact area between the flat portion and the heat radiating portion increases, and heat is efficiently transferred from the flat portion to the heat radiating portion. Therefore, the heat dissipation of the heat dissipation member can be further enhanced.

【0056】放熱部を平坦部の両側端部から立ち上げて
一対形成した場合には、平坦部と放熱部との接触面積が
増大して平坦部から放熱部への熱伝達を効率良く行うこ
とができ、放熱部材の放熱性をより高めることができる
上、放熱部材を対称形状にすることによって製造時の組
み立て性を改善することができる。
When a pair of heat radiating portions is formed by rising from both end portions of the flat portion, the contact area between the flat portion and the heat radiating portion is increased, so that heat can be efficiently transferred from the flat portion to the heat radiating portion. As a result, the heat dissipation property of the heat dissipation member can be further improved, and the assembling property at the time of manufacturing can be improved by making the heat dissipation member symmetrical.

【0057】板材を曲げ加工して放熱部材を形成した場
合には、放熱部材を低コストにて製造することができ
る。
When the heat dissipating member is formed by bending the plate material, the heat dissipating member can be manufactured at low cost.

【0058】本発明によるヘッドカートリッジにおい
て、液体タンクがその取り付け部に対して着脱可能な場
合、液体タンクに貯溜されていた液体がなくなった場合
でも、これを新たな液体タンクと交換することによって
継続的にヘッドカートリッジを使用することができる。
In the head cartridge according to the present invention, when the liquid tank can be attached to and detached from the mounting portion, even if the liquid stored in the liquid tank is used up, it can be replaced by a new liquid tank. Head cartridge can be used.

【0059】放熱部の折り返し部分がキャリッジの走査
移動方向に沿って延在している場合には、キャリッジの
走査移動により生ずる風が放熱部に沿って流れるため、
放熱部から大気中への熱の放散を良好に行うことができ
る。
When the folded portion of the heat radiating portion extends along the scanning movement direction of the carriage, the wind generated by the scanning movement of the carriage flows along the heat radiating portion.
The heat can be satisfactorily dissipated from the heat radiating portion to the atmosphere.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による画像形成装置をシリアルタイプの
インクジェットプリンタに応用した一実施例の主要部の
外観を表す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a main part of an embodiment in which an image forming apparatus according to the present invention is applied to a serial type inkjet printer.

【図2】図1に示した実施例で用いられるヘッドカート
リッジおよびインクタンクの分解斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view of a head cartridge and an ink tank used in the embodiment shown in FIG.

【図3】図2に示したヘッドカートリッジの外観を表す
斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an appearance of the head cartridge shown in FIG.

【図4】図3に示したヘッドカートリッジの分解斜視図
である。
FIG. 4 is an exploded perspective view of the head cartridge shown in FIG.

【図5】図4に示したヘッドカートリッジのインクジェ
ットヘッドの部分の平面図である。
5 is a plan view of an inkjet head portion of the head cartridge shown in FIG.

【図6】図5中のVI−VI矢視断面図である。6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG.

【図7】図6に示した放熱部材の抽出拡大斜視図であ
る。
FIG. 7 is an extracted enlarged perspective view of the heat dissipation member shown in FIG.

【図8】図5に示したインクジェットヘッドのヘッド本
体の部分の外観を表す破断斜視図である。
8 is a cutaway perspective view showing an appearance of a head main body portion of the inkjet head shown in FIG.

【図9】本発明による液体吐出ヘッドをインクジェット
ヘッドに応用した他の実施例の断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of another embodiment in which the liquid ejection head according to the present invention is applied to an inkjet head.

【図10】図9に示したインクジェットヘッドの下面図
である。
FIG. 10 is a bottom view of the inkjet head shown in FIG.

【図11】本発明による液体吐出ヘッドをインクジェッ
トヘッドに応用した別な実施例の断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view of another embodiment in which the liquid ejection head according to the present invention is applied to an inkjet head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 シャシー 11 媒体給送部 12 媒体排出部 13 媒体搬送部 14 ヘッド回復部 15 キャリッジ軸 16 キャリッジ 17 ヘッドセットレバー 18 ヘッドカートリッジ 19 プリントヘッド 20 キャリッジカバー 21 タンクホルダ 22 コンタクトフレキシブルプリントケーブル(コン
タクトFPC) 23 コンタクト部 24 インクタンク 25 吐出口 26 取り外し用レバー 27 ヘッド本体 28 ベース板 29 電気配線基板 30 スペーサ 31 放熱部材 32 流路形成部材 33 フィルタ 34 シールゴム 35 インク供給路 36 開口部 37 充填材 38 平坦部 39 放熱部 40 開口 41 放熱部の折り返し部分 42 シールリング 43 シリコン基板 44 共通インク室 45 インク通路 46 電気熱変換体 47 接続端子 48 上板部材 49 インク路 50 仕切り壁 51 嵌合穴 52 突起部 53 凹凸
10 Chassis 11 Medium Feeding Section 12 Medium Ejection Section 13 Medium Conveying Section 14 Head Recovery Section 15 Carriage Shaft 16 Carriage 17 Headset Lever 18 Head Cartridge 19 Printhead 20 Carriage Cover 21 Tank Holder 22 Contact Flexible Print Cable (Contact FPC) 23 Contact part 24 Ink tank 25 Ejection port 26 Removal lever 27 Head body 28 Base plate 29 Electric wiring board 30 Spacer 31 Radiating member 32 Flow path forming member 33 Filter 34 Seal rubber 35 Ink supply path 36 Opening 37 Filling material 38 Flat part 39 Heat dissipation part 40 Opening 41 Heatsink return part 42 Seal ring 43 Silicon substrate 44 Common ink chamber 45 Ink passage 46 Electrothermal converter 47 Connection terminal 48 Upper plate member 49 Ink passage 50 Rikabe 51 fitting hole 52 protrusion 53 uneven

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液滴が吐出される吐出口と、この吐出口
から液滴を吐出させるための吐出エネルギーを発生する
吐出エネルギー発生部と、この吐出エネルギー発生部と
前記吐出口とに亙って形成されて前記吐出口から吐出さ
れる液体が供給される液室とを有するヘッド本体と、 このヘッド本体が取り付けられ、当該ヘッド本体の前記
液室に連通する液体供給路が形成された支持板とを具え
た液体吐出ヘッドであって、、前記支持板の前記取り付
け面と反対側の面に接合される放熱部材をさらに具え、
この放熱部材は、前記支持板の前記取り付け面と反対側
の面に接合される平坦部と、この平坦部から立ち上がっ
て当該平坦部に対して垂直な方向に蛇行する放熱部とを
有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
1. A discharge port for discharging a droplet, a discharge energy generating unit for generating discharge energy for discharging a droplet from the discharge port, and the discharge energy generating unit and the discharge port. And a head main body having a liquid chamber to which the liquid discharged from the discharge port is supplied, and a support to which the head main body is attached and a liquid supply path communicating with the liquid chamber of the head main body is formed. A liquid discharge head comprising a plate, further comprising a heat dissipation member bonded to a surface of the support plate opposite to the mounting surface,
The heat dissipation member has a flat portion joined to a surface of the support plate opposite to the mounting surface, and a heat dissipation portion rising from the flat portion and meandering in a direction perpendicular to the flat portion. Characteristic liquid ejection head.
【請求項2】 前記放熱部の少なくとも1つの折り返し
部分が前記平坦部に当接または接合されていることを特
徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
2. The liquid ejection head according to claim 1, wherein at least one folded-back portion of the heat dissipation portion is in contact with or joined to the flat portion.
【請求項3】 前記放熱部は、前記平坦部の両側端部か
ら立ち上がって一対形成されていることを特徴とする請
求項1または請求項2に記載の液体吐出ヘッド。
3. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the heat radiation portion is formed in a pair so as to rise from both side end portions of the flat portion.
【請求項4】 前記放熱部材は、板材を曲げ加工するこ
とによって形成されていることを特徴とする請求項1か
ら請求項3の何れかに記載の液体吐出ヘッド。
4. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the heat dissipation member is formed by bending a plate material.
【請求項5】 前記吐出口と前記吐出エネルギー発生部
とが前記液室を挟んでほぼ対向して配置されていること
を特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載の液
体吐出ヘッド。
5. The liquid discharge according to claim 1, wherein the discharge port and the discharge energy generating section are arranged to face each other across the liquid chamber. head.
【請求項6】 前記吐出エネルギー発生部は、液体に熱
エネルギーを付与して膜沸騰を生じさせる電気熱変換体
を有することを特徴とする請求項1から請求項5の何れ
かに記載の液体吐出ヘッド。
6. The liquid according to claim 1, wherein the discharge energy generating unit has an electrothermal converter that applies heat energy to the liquid to cause film boiling. Discharge head.
【請求項7】 請求項1から請求項6の何れかに記載の
液体吐出ヘッドと、この液体吐出ヘッドに供給される液
体を貯溜するための液体タンクの取り付け部とを具えた
ことを特徴とするヘッドカートリッジ。
7. A liquid ejection head according to claim 1, and a mounting portion for a liquid tank for storing the liquid supplied to the liquid ejection head. A head cartridge that does.
【請求項8】 前記液体タンクは、前記液体タンクの取
り付け部に対して着脱可能であることを特徴とする請求
項7に記載のヘッドカートリッジ。
8. The head cartridge according to claim 7, wherein the liquid tank is attachable to and detachable from a mounting portion of the liquid tank.
【請求項9】 液体がインクおよび/またはプリント媒
体に吐出されるこのインクのプリント性を調整する処理
液であることを特徴とする請求項7または請求項8に記
載のヘッドカートリッジ。
9. The head cartridge according to claim 7, wherein the liquid is a treatment liquid for adjusting the printability of the ink and / or the ink ejected onto the print medium.
【請求項10】 請求項1から請求項6の何れかに記載
の液体吐出ヘッドの取り付け部か、または請求項7から
請求項9の何れかに記載のヘッドカートリッジの取り付
け部と、 前記液体吐出ヘッドの吐出口から吐出される液滴によっ
て画像が形成されるプリント媒体の搬送手段とを具えた
ことを特徴とする画像形成装置。
10. A liquid ejection head mounting portion according to any one of claims 1 to 6, or a head cartridge mounting portion according to any one of claims 7 to 9; An image forming apparatus comprising: a print medium conveying unit on which an image is formed by droplets discharged from a discharge port of a head.
【請求項11】 前記液体吐出ヘッドまたは前記ヘッド
カートリッジの取り付け部は、前記液体吐出ヘッドから
液体が吐出されるプリント媒体の搬送方向と交差する方
向に走査移動可能なキャリッジを有することを特徴とす
る請求項10に記載の画像形成装置。
11. The liquid ejecting head or the mounting portion of the head cartridge has a carriage capable of scanning and moving in a direction intersecting a transport direction of a print medium on which liquid is ejected from the liquid ejecting head. The image forming apparatus according to claim 10.
【請求項12】 前記液体吐出ヘッドまたは前記ヘッド
カートリッジは、着脱手段を介して前記キャリッジに対
して着脱自在に搭載されることを特徴とする請求項11
に記載の画像形成装置。
12. The liquid ejecting head or the head cartridge is detachably mounted on the carriage via an attaching / detaching means.
The image forming apparatus according to item 1.
【請求項13】 前記放熱部の折り返し部分は、前記キ
ャリッジの走査移動方向に沿って延在していることを特
徴とする請求項11または請求項12に記載の画像形成
装置。
13. The image forming apparatus according to claim 11, wherein the folded-back portion of the heat dissipation portion extends along a scanning movement direction of the carriage.
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