JP2005074777A - Inkjet head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェットヘッドに係り、特には加熱されたインクを吐出するインクジェットヘッドに関する。 The present invention relates to an inkjet head, and more particularly to an inkjet head that discharges heated ink.
従来、用紙やプラスチック薄板等の記録媒体にインクを吐出して所定の画像を記録するインクジェットプリンタが提案され、実用化されている。インクジェットプリンタは、インク吐出口を有するインクジェットヘッドを備えており、かかるインクジェットヘッドを所定の方向に移動させながらインク吐出口から記録媒体に向けてインクを吐出することにより、記録媒体に所定の画像を記録している。 2. Description of the Related Art Conventionally, ink jet printers that record predetermined images by ejecting ink onto recording media such as paper and plastic thin plates have been proposed and put into practical use. The ink jet printer includes an ink jet head having an ink ejection port, and ejects ink from the ink ejection port toward the recording medium while moving the ink jet head in a predetermined direction, thereby obtaining a predetermined image on the recording medium. It is recorded.
前記インクジェットプリンタにおいては、圧電素子(ピエゾ素子)等を用いたインクジェットヘッドによってインク吐出を行うようになっている。そして、このインクジェットヘッドは、インクを吐出するインク吐出口が先端面に設けられたインクジェットヘッドチップと、前記インクジェットヘッドチップの側部に接着固定され前記インクジェットヘッドチップにインクを導くマニホールドと、前記マニホールドを収納する筐体フレームと、を備えている。 In the ink jet printer, ink is ejected by an ink jet head using a piezoelectric element (piezo element) or the like. The ink-jet head includes an ink-jet head chip having an ink discharge port for discharging ink provided on a front end surface, a manifold that is bonded and fixed to a side portion of the ink-jet head chip and guides ink to the ink-jet head chip, and the manifold A housing frame for storing the housing.
ところで、前記インクジェットプリンタに使用するインクは、低温時に粘度が高くなるため、良好なインク吐出を行う目的で、インクを加熱して粘度を低下させて所定の粘度に保持する必要がある。
そのため、従来、インクタンクにインクヒータを設けたり、特許文献1に記載されているように、インクジェットヘッド(ノズルヘッド)のフィルターケースを加熱するインクヒータ(インク加温装置)を設けたりしていた。
Therefore, conventionally, an ink heater is provided in an ink tank, or an ink heater (ink heating device) for heating a filter case of an inkjet head (nozzle head) is provided as described in
しかしながら、前記したようなインクタンクに設けたインクヒータでは、インク吐出口から吐出されるまでにインクの温度が変化してしまう場合があり、良好なインク吐出を行えない可能性がある。また、インクジェットヘッドのフィルターケースを加熱するインクヒータの場合は、インクの温度に対して加熱量を変化させるのが難しく、これにより、インクを所定の温度に保持し難く、良好なインク吐出を行うことができない原因となっていた。 However, in the ink heater provided in the ink tank as described above, the temperature of the ink may change before being ejected from the ink ejection port, and there is a possibility that good ink ejection cannot be performed. In addition, in the case of an ink heater that heats the filter case of the ink jet head, it is difficult to change the heating amount with respect to the temperature of the ink, thereby making it difficult to maintain the ink at a predetermined temperature and performing good ink ejection. Was the cause that can not.
そこで、本発明の課題は、インク温度を所定の温度に保つことにより良好なインク吐出を行うことができるインクジェットヘッドを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink jet head that can perform good ink discharge by keeping the ink temperature at a predetermined temperature.
請求項1に記載の発明は、
先端面にインク吐出口を有するインクジェットヘッドチップと、
前記インクジェットヘッドチップの側部に接着固定され前記インクジェットヘッドチップにインクを導くマニホールドと、
前記マニホールドを収納する筐体フレームと、
を備えるインクジェットヘッドであって、
前記マニホールドと前記筐体フレームの間において、前記マニホールドを介してマニホールド内部のインクを加熱するインクヒータを備えると共に、当該マニホールドと筐体フレームの間に、少なくともインクヒータを包含するように接着剤が充填されていることを特徴としている。
The invention described in
An ink jet head chip having an ink discharge port on the tip surface;
A manifold that is adhesively fixed to a side portion of the inkjet head chip and guides ink to the inkjet head chip;
A housing frame for housing the manifold;
An inkjet head comprising:
An ink heater is provided between the manifold and the housing frame to heat ink inside the manifold via the manifold, and an adhesive is provided between the manifold and the housing frame so as to include at least the ink heater. It is characterized by being filled.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記インクヒータはシート状に構成されていることを特徴としている。
The invention according to
The ink heater is configured in a sheet shape.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のインクジェットヘッドにおいて、
温度を検知するためのセンサが、前記インクヒータよりも前記インクジェットヘッドチップに近接して配置されていることを特徴としている。
The invention according to claim 3 is the inkjet head according to
A sensor for detecting temperature is arranged closer to the inkjet head chip than the ink heater.
請求項1に記載の発明によれば、先端面にインク吐出口を有するインクジェットヘッドチップと、インクジェットヘッドチップの側部に接着固定されインクジェットヘッドチップにインクを導くマニホールドと、マニホールドを収納する筐体フレームと、を備えるインクジェットヘッドで、マニホールドと筐体フレームの間において、マニホールドを介してマニホールド内部のインクを加熱するインクヒータを備えると共に、当該マニホールドと筐体フレームの間に、少なくともインクヒータを包含するように接着剤が充填されているため、素早くかつ適度なインク加熱を行うことができ、インク温度を所定の温度に保つことができる。その結果、良好なインク吐出を行うことができ、良好な画像形成を行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, an ink jet head chip having an ink discharge port on the front end surface, a manifold that is bonded and fixed to a side portion of the ink jet head chip and guides ink to the ink jet head chip, and a housing that houses the manifold And an ink heater that heats ink inside the manifold via the manifold between the manifold and the housing frame, and includes at least an ink heater between the manifold and the housing frame. Thus, since the adhesive is filled, the ink can be heated quickly and appropriately, and the ink temperature can be maintained at a predetermined temperature. As a result, good ink discharge can be performed and good image formation can be performed.
請求項2に記載の発明によれば、インクヒータがシート状に構成されているため、インクジェットヘッドをコンパクトに形成することができる。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、温度を検知するためのセンサが、インクヒータよりもインクジェットヘッドチップに近接して配置されているため、射出に係るインク温度を正確に測定することができる。また、温度センサがインクヒータ及びマニホールドに近接して配置されていることによって、正確な温度制御が可能となる。 According to the third aspect of the present invention, since the sensor for detecting the temperature is arranged closer to the inkjet head chip than the ink heater, the ink temperature related to the ejection can be accurately measured. . In addition, since the temperature sensor is disposed close to the ink heater and the manifold, accurate temperature control can be performed.
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。ただし、以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the following is one embodiment of the present invention and does not limit the present invention.
まず図1を参照して、本発明の一実施形態のインクジェットプリンタの全体構成について説明する。図1は本発明の一実施形態のインクジェットプリンタの全体構成図である。 First, an overall configuration of an ink jet printer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an ink jet printer according to an embodiment of the present invention.
インクジェットプリンタ1は、記録媒体Pに対してインクを吐出し、記録媒体P上に画像を記録するものである。インクジェットプリンタ1には、図示しない搬送手段が備わっており、この搬送手段が記録媒体Pを、図1における記録領域Cを通過させながら主走査方向Aと直交した副走査方向に搬送するようになっている。
The
記録領域Cの上方には、主走査方向Aに沿って延在するキャリッジレール2が配置されていて、このキャリッジレール2には、キャリッジレール2によって案内されるキャリッジ3が移動自在に設けられている。
Above the recording area C, a
キャリッジ3は、記録媒体Pに対してインクを吐出するインクジェットヘッド4を搭載し、キャリッジレール2に沿ってホームポジション領域Bからメンテナンス領域Dにかけて矢印A方向に移動するようになっている。
The carriage 3 is mounted with an
本実施形態に係るインクジェットプリンタ1では、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の4色のインクを吐出できるよう、合計で4個のインクジェットヘッド4がキャリッジ3に設置されている。本実施形態においては、2個のインクジェットヘッド4,4が前後方向に1列に配置されていて、この前後に並んだインクジェットヘッド4,4の中央の両側方にその他の2個のインクジェットヘッド4,4が配置されている。
In the
これら各インクジェットヘッド4には、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のインクを貯蔵するインクタンク5が、それぞれインク供給管6を介して連結されている。つまり、インクタンク5内のインクは、インク供給管6によって各インクジェットヘッド4に供給されるようになっている。
Each of these
メンテナンス領域Dには、インクジェットヘッド4に対してメンテナンスを行うメンテナンスユニット7が設けられている。このメンテナンスユニット7には、インクジェットヘッド4の吐出面41aを覆って、ノズル内のインクを吸引するための複数の吸引キャップ8と、吐出面41aに付着したインクを拭き取る清掃ブレード9と、インクジェットヘッド4から空吐出されたインクを受けるインク受器10と、吸引ポンプ11と、廃インクタンク12とが設けられている。
In the maintenance area D, a maintenance unit 7 that performs maintenance on the
吸引キャップ8は吸引ポンプ11を介して廃インクタンク12と連通しており、メンテナンス動作時には上昇してインクジェットヘッド4の吐出面41aを覆うようになっている。吸引キャップ8,8,…は、上述のように上昇した時に全てのインクジェットヘッド4の吐出面41aを覆うことができるよう、各インクジェットヘッド4に対応するように4個配列されている。
吸引ポンプ11はシリンダーポンプやチューブポンプを有して構成されていて、吸引キャップ8が吐出面41aを覆った状態で作動することにより、インク吐出口からインクジェットヘッド4内部のインクを異物とともに吸引するための吸引力を発生するようになっている。
The
The suction pump 11 includes a cylinder pump and a tube pump, and operates in a state where the
ホームポジション領域Bには、インクジェットヘッド4を保湿する保湿ユニット13が設けられている。保湿ユニット13には、インクジェットヘッド4が待機状態にあるとき、吐出面41aを覆うことでインクジェットヘッド4のインクを保湿する4個の保湿キャップ14が設けられている。これら4個の保湿キャップ14,14,…は、4個のインクジェットヘッド4の吐出面41aを同時に覆うことができるよう、インクジェットヘッド4の配列に対応して配列される。
In the home position area B, a moisturizing
制御部は、CPU(中央演算装置)と、メモリとを有して構成され、インクジェットプリンタ1の各構成要素を制御するようになっている。メモリには、記録媒体Pに形成する画像のデータや、インクジェットプリンタ1の各構成要素を制御するためのプログラムが記憶されており、このメモリ内の画像データやプログラムに基づいて各構成要素に制御信号を送信するようになっている。
The control unit is configured to include a CPU (Central Processing Unit) and a memory, and controls each component of the
次に、図2〜図4を参照して本発明に係るインクジェットヘッド4について説明する。
図2は本実施形態のインクジェットヘッド4の分解斜視図であり、図3は本実施形態のインクジェットヘッド4の側面図である。また、図4は本実施形態のインクジェットヘッド4のインクジェットヘッドチップ41及びマニホールド48付近の拡大斜視図である。
Next, the
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
本実施形態のインクジェットヘッド4には、インクを吐出するインクジェットヘッドチップ(以下「ヘッドチップ」と称す。)41が設けられている。ヘッドチップ41は長尺な外形をしていて、その吐出面(先端面)41aには多数のインク吐出口42が配列されている。図3に示すように、ヘッドチップ41の両側面にはインク供給口43が設けられていて、ヘッドチップ41の内部に形成されたインク流路44を介して、インク供給口43とインク吐出口42とが連続するようになっている。インク流路44の一部は圧力室を形成しており、図示しない圧電素子の作用により圧力を変動させて、インク滴をインク吐出口42から吐出させる構造になっている。
The
ヘッドチップ41の両側部には、インク供給口43に連結されて、外部からのインクをヘッドチップ41に導く2組のマニホールド48が接着固定されている。マニホールド48の一端部には、内部にインクを流入させる流入口481が設けられている。
On both sides of the
また、前記マニホールド48と前記筐体フレーム53の間における、前記マニホールド48の側部には、図3及び図4に示すように、インクヒータ49がマニホールド48に接触するように設けられている。このインクヒータ49は、マニホールド48の内部に導入されたインクを所定の温度に加熱するために設けられるものである。
さらに、前記マニホールド48と前記筐体フレーム53の間に、少なくともインクヒータ49を包含するように接着剤が充填されており、これにより筐体フレーム53とインクヒータ49及びマニホールド49が接着固定されている。
ここで、マニホールド49は樹脂で構成されていることが多く、筐体フレーム53は金属等で構成されていることが多い。そのため、通常、インクヒータ49から発せられた熱は筐体フレーム53に多く伝えられることになるが、本発明では、インクヒータ49と筐体フレーム53の間に接着剤を充填することにより、インクヒータ49から筐体フレーム53への熱伝導を抑制し、インクヒータ49から発せられた熱をマニホールド48を介してマニホールド48の内部のインクに適度に伝えるように構成している。
また、本実施の形態では、前記インクヒータ49は、適宜のシート上に、波状に形成された電熱線49aが配置されたシート状に構成されている。
なお、図3及び図4に示した例では、インクヒータ49はマニホールド48に接触して設けられているが、当該インクヒータ49がマニホールド48から離れた状態で配置されていても良い。
また、前記インクヒータ49は、マニホールド48の2つの側部それぞれに設置するようにしても良いし、どちらか一方のみに設置するようにしても良い。
Further, an
Further, an adhesive is filled between the manifold 48 and the
Here, the manifold 49 is often made of resin, and the
Further, in the present embodiment, the
In the example shown in FIGS. 3 and 4, the
The
そして、ヘッドチップ41には、各圧電素子に対して制御部からの制御信号を送信する2組のヘッド駆動基板46のそれぞれが、フレキシブル配線板47を介して接続されている。このヘッド駆動基板46には、インクヒータ49に対して電力供給を行うヒータ用回路が形成されていて、このヒータ用回路には、インクヒータ49の電熱線49aが電線50を介して電気的に接続されている。また、温度を検知するための温度センサ45も同様に、図示しない電線によりヒータ用回路に電気的に接続されている。この温度センサ45は、インクヒータ49よりもヘッドチップ41に近接して配置されている。
2組のヘッド駆動基板46には、それぞれコネクタ461が設けられており、これらのコネクタ461には、1つの入力端子61と2つの出力端子62とを有するフレキシブル配線板60の出力端子62がそれぞれ接続されている。そして、フレキシブル配線板60の入力端子61には、図示しない電源及び制御部が電気的に接続されていて、このフレキシブル配線板60を介して、制御信号及び電力がヘッド駆動基板46に供給されるようになっている。
The
The two sets of
また、ヘッドチップ41の下部には、吐出面41aが露出するように、マニホールド48及びヘッドチップ41を保持する保持板51が取り付けられている。この保持板51の一端部には、マニホールド48の流入口481を保持して、流入口481にインクを流すインク受け部52が形成されている。
A holding
そして、図2に示すようにインクジェットヘッド4には、上記したヘッドチップ41、マニホールド48、ヘッド駆動基板46、保持板51などのインクジェットヘッド4の構成要素が取り付けられ、収納、固定される筐体フレーム53と、筐体フレーム53を覆うカバー54が設けられている。この筐体フレーム53には、保持板51のインク受け部52に連結してインクを供給するフレームインク流路55が設けられていて、このフレームインク流路55には、インク供給管6が連結されるようになっている。また、筐体フレーム53の内部には、2組のヘッド駆動基板46を支持する支持梁56が設けられている。
カバー54の上部には開口57が設けられていて、インクジェットヘッド4の組立後においては、この開口57からフレキシブル配線板60の入力端子61が外部に露出するようになっている。
As shown in FIG. 2, the
An
次に、本実施形態の作用について説明する。
インクジェットプリンタ1の電源がONとなると、インクジェットプリンタ1の各部に対して給電が行われる。これに伴いインクヒータ49に給電が行われれば、インクヒータ49の電熱線49aが発熱し、マニホールド48を介してマニホールド48内のインクが加熱されて低粘化する。
その後、画像記録の開始指示が入力されると、制御部は、画像データを基とした制御信号をヘッド駆動基板46及びその他の駆動部に送信し、画像記録を開始する。搬送手段に搬送される記録媒体P上には、インクジェットヘッド4からインクが吐出されるが、この吐出する際には、インクが予め熱せられて低粘化しているので安定した吐出で、高画質な画像が形成される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the power of the
Thereafter, when an instruction to start image recording is input, the control unit transmits a control signal based on the image data to the
以上のように、本実施の形態におけるインクジェットヘッドによれば、先端面にインク吐出口を有するインクジェットヘッドチップと、インクジェットヘッドチップの側部に接着固定されインクジェットヘッドチップにインクを導くマニホールドと、マニホールドを収納する筐体フレームと、を備えるインクジェットヘッドで、マニホールドと筐体フレームの間において、マニホールドを介してマニホールド内部のインクを加熱するインクヒータを備えると共に、当該マニホールドと筐体フレームの間に、少なくともインクヒータを包含するように接着剤が充填されているため、素早くかつ適度なインク加熱を行うことができ、インク温度を所定の温度に保つことができる。その結果、良好なインク吐出を行うことができ、良好な画像形成を行うことができる。 As described above, according to the ink jet head in the present embodiment, the ink jet head chip having the ink discharge port on the front end surface, the manifold that is bonded and fixed to the side portion of the ink jet head chip and guides the ink to the ink jet head chip, and the manifold An ink jet head including an ink heater that heats ink inside the manifold via the manifold between the manifold and the housing frame, and between the manifold and the housing frame, Since the adhesive is filled so as to include at least the ink heater, the ink can be heated quickly and appropriately, and the ink temperature can be maintained at a predetermined temperature. As a result, good ink discharge can be performed and good image formation can be performed.
また、本実施の形態では、インクヒータがシート状に構成されているため、インクジェットヘッドをコンパクトに形成することができる。 Further, in the present embodiment, since the ink heater is configured in a sheet shape, the ink jet head can be formed in a compact manner.
さらに、本実施の形態では、温度を検知するためのセンサが、インクヒータよりもインクジェットヘッドチップに近接して配置されているため、射出に係るインク温度を正確に測定することができる。また、温度センサがインクヒータ及びマニホールドに近接して配置されていることによって、正確な温度制御が可能となる。 Furthermore, in the present embodiment, since the sensor for detecting the temperature is arranged closer to the inkjet head chip than the ink heater, the ink temperature related to the ejection can be accurately measured. In addition, since the temperature sensor is disposed close to the ink heater and the manifold, accurate temperature control can be performed.
なお、本発明に係るインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタとしては、前記した実施形態に限るものではなく、他の構成のものにも適用可能である。例えば、インクジェットヘッドは、ヘッドチップに圧電素子を備える構成とは限らず、例えばヒータを備える構成としてもよい。 The ink jet head and the ink jet printer according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be applied to other configurations. For example, the ink jet head is not limited to a configuration including a piezoelectric element in a head chip, and may be configured to include a heater, for example.
1 インクジェットプリンタ
4 インクジェットヘッド
41 ヘッドチップ(インクジェットヘッドチップ)
41a 吐出面(先端面)
42 インク吐出口
45 温度センサ
48 マニホールド
49 インクヒータ
49a 電熱線
53 筐体フレーム
P 記録媒体
1
41a Discharge surface (tip surface)
42
Claims (3)
前記インクジェットヘッドチップの側部に接着固定され前記インクジェットヘッドチップにインクを導くマニホールドと、
前記マニホールドを収納する筐体フレームと、
を備えるインクジェットヘッドであって、
前記マニホールドと前記筐体フレームの間において、前記マニホールドを介してマニホールド内部のインクを加熱するインクヒータを備えると共に、当該マニホールドと筐体フレームの間に、少なくともインクヒータを包含するように接着剤が充填されていることを特徴とするインクジェットヘッド。 An ink jet head chip having an ink discharge port on the tip surface;
A manifold that is adhesively fixed to a side portion of the inkjet head chip and guides ink to the inkjet head chip;
A housing frame for housing the manifold;
An inkjet head comprising:
An ink heater is provided between the manifold and the housing frame to heat ink inside the manifold via the manifold, and an adhesive is provided between the manifold and the housing frame so as to include at least the ink heater. An ink jet head which is filled.
前記インクヒータはシート状に構成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。 The inkjet head according to claim 1,
An ink jet head, wherein the ink heater is formed in a sheet shape.
温度を検知するためのセンサが、前記インクヒータよりも前記インクジェットヘッドチップに近接して配置されていることを特徴とするインクジェットヘッド。 The inkjet head according to claim 1 or 2,
An ink jet head, wherein a sensor for detecting temperature is disposed closer to the ink jet head chip than the ink heater.
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JP2003307173A JP2005074777A (en) | 2003-08-29 | 2003-08-29 | Inkjet head |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010142961A (en) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Seiko Epson Corp | Liquid-droplet ejecting head and liquid-droplet ejecting apparatus |
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2003
- 2003-08-29 JP JP2003307173A patent/JP2005074777A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010142961A (en) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Seiko Epson Corp | Liquid-droplet ejecting head and liquid-droplet ejecting apparatus |
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