JP2005081597A - 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並んだノズル列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 inkjet head includes an inkjet head chip in which a nozzle array in which ink ejection ports for ejecting ink are arranged is provided on a front end surface, and is bonded and fixed to a side portion of the inkjet head chip to guide the ink to the inkjet head chip. A manifold and a housing frame that houses the manifold are provided.
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、これらの問題を解決するため、インクヒータを前記マニホールドの側部に設け、当該インクヒータによって前記マニホールド内部のインクを加熱することで、インク温度を所定の温度に保つことが考えられた。
ここで、マニホールド内部のインクは、場所によってインクジェットヘッドの放熱条件が異なるために温度が低くなり易い部分と低くなり難い部分があり、例えばノズル列における両端側に位置する部分は温度が低くなりやすく、また、インク供給口に近い側の部分も温度が低くなり易いという特徴がある。
しかし、前記マニホールドの側部に設けられたインクヒータは、ヒータのどの位置でも発熱密度が同じであり、マニホールドの全ての部分を同じように加熱することから、インクジェットヘッドにおけるインク温度にばらつきが生じることがあった。その結果、インク粘度にばらつきが生じて均一な液滴でのインク吐出が行えない場合があり、良好な画像形成を妨げる原因となっていた。
In order to solve these problems, it has been considered that an ink heater is provided on the side of the manifold, and the ink inside the manifold is heated by the ink heater to keep the ink temperature at a predetermined temperature.
Here, the ink inside the manifold has a portion where the temperature tends to be low because the heat dissipation conditions of the inkjet head differ depending on the location, and a portion where the temperature is difficult to decrease. Also, the portion near the ink supply port has a feature that the temperature tends to be low.
However, the ink heater provided on the side of the manifold has the same heat generation density at any position of the heater, and all parts of the manifold are heated in the same manner, resulting in variations in ink temperature in the inkjet head. There was a thing. As a result, variations in ink viscosity may occur, and ink ejection with uniform droplets may not be possible, which hinders good image formation.
そこで、本発明の課題は、インクジェットヘッド内部のインク温度を均一にすることによりインク粘度を均一にして、均一な液滴での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。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ink jet head that can make the ink viscosity uniform by making the ink temperature inside the ink jet head uniform, and can eject ink with uniform droplets. .
請求項1に記載の発明は、
先端面にインク吐出口が並んだノズル列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、
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と、
を備えるインクジェットヘッドであって、
前記インクヒータは、前記ノズル列方向において発熱密度が変化することを特徴としている。
The invention described in
An inkjet head chip having a nozzle row in which ink discharge ports are arranged on the front end 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 ink heater for heating ink inside the manifold via the manifold between the manifold and the housing frame;
An inkjet head comprising:
The ink heater is characterized in that the heat generation density changes in the nozzle row direction.
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波形状に形成された電熱線を備えており、所定の面積に対して電熱線の波形数を変えることで発熱密度を変化させることを特徴としている。
The invention according to
The ink heater includes a heating wire formed in a wave shape, and the heat generation density is changed by changing the number of waveforms of the heating wire with respect to a predetermined area.
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、
前記インクヒータは、前記ノズル列における両端側の発熱密度を大きくし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
The ink heater is characterized in that the heat density at both ends of the nozzle row is increased.
請求項4に記載の発明は、
供給されたインクを加熱するインクヒータを備えるインクジェットヘッドであって、
前記インクヒータは、前記インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給口に近い側の発熱密度を大きくしていることを特徴としている。
The invention according to
An inkjet head comprising an ink heater for heating supplied ink,
The ink heater is characterized in that the heat generation density near the ink supply port for supplying ink to the ink jet head is increased.
請求項1に記載の発明によれば、先端面にインク吐出口が並んだノズル列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、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と、を備えるインクジェットヘッドで、インクヒータが、ノズル列方向において発熱密度が変化するため、インクジェットヘッド内部のインク温度を均一にすることができ、これによりインク粘度を均一にして、均一な液滴でのインク吐出を行うことができる。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 inkjet head chip having a nozzle row in which ink discharge ports are arranged on the front end surface, a manifold that is bonded and fixed to a side portion of the inkjet head chip and guides ink to the inkjet head chip, and a manifold The ink heater has an ink heater that heats ink inside the manifold via the manifold between the manifold and the housing frame. The heat density of the ink heater changes in the nozzle row direction. Therefore, the ink temperature inside the inkjet head can be made uniform, thereby making it possible to make the ink viscosity uniform and eject ink with uniform droplets. 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、インクヒータが波形状に形成された電熱線を備えており、所定の面積に対して電熱線の波形数を変えることで発熱密度を変化させるため、簡単な構成で請求項1に記載の発明の効果を奏することができる。
According to the second aspect of the present invention, the ink heater includes the heating wire formed in a wave shape, and the heat generation density is changed by changing the number of heating wire waveforms with respect to a predetermined area. The effect of the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、インクヒータが、ノズル列における両端側の発熱密度を大きくしているため、放熱し易いノズル列の両端側のインク温度を上げることができ、その結果、インクジェットヘッド内部のインク温度を均一にすることができる。 According to the invention described in claim 3, since the heat density of the ink heater is increased at both ends of the nozzle row, the ink temperature at both ends of the nozzle row that easily dissipates heat can be increased. The ink temperature inside the inkjet head can be made uniform.
請求項4に記載の発明によれば、供給されたインクを加熱するインクヒータを備えるインクジェットヘッドで、インクヒータが、インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給口に近い側の発熱密度を大きくしているため、放熱し易いインク供給口に近い側のインク温度を上げることができ、その結果、インクジェットヘッド内部のインク温度を均一にすることができる。これによりインク粘度を均一にして、均一な液滴でのインク吐出を行うことができる。このことから、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 fourth aspect of the present invention, in the ink jet head provided with the ink heater for heating the supplied ink, the ink heater increases the heat generation density on the side close to the ink supply port for supplying the ink to the ink jet head. Therefore, the ink temperature on the side close to the ink supply port that easily radiates heat can be raised, and as a result, the ink temperature inside the inkjet head can be made uniform. Thereby, the ink viscosity can be made uniform, and ink can be ejected with uniform droplets. Thus, good ink discharge can be performed, and good image formation 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
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42(後述)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 suction cap 8 communicates with the
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
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6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。さらに、図5はインクヒータ49における電熱線49aの配置パターンの一例を示す図であり、図6はインクヒータ49における電熱線49aの配置パターンの他の例を示す図である。
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は矢印X方向に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が矢印X方向に配列されている。この矢印X方向に連続して設けられたインク吐出口42及びインク吐出口42を有するノズルの列をノズル列42aということとする。本実施の形態のインクジェットヘッド4は、ノズル列42aが2列設けられている。インクジェットヘッド4は矢印X方向(ノズル列方向)と図1に図示された主走査方向Aとが直交するようにキャリッジ3に搭載される。
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
As shown in FIG. 3,
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48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。
Further, an
Further, an adhesive is filled between the manifold 48 and the
Here, the manifold 49 is often made of resin, and the
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、波形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。
そして、前記インクヒータ49は、前記ノズル列方向Xにおいて発熱密度が変化するように構成されている。本実施の形態では、所定の面積に対して、インクヒータ49の電熱線49aの波形数を変えることで発熱密度を変化させるようになっている。具体的には、図5に示すように、前記インクヒータ49において、前記ノズル列42aの両端側(ノズル列方向Xの左右両端側E,G)の発熱密度がノズル列42aの中央部(ノズル列方向Xの中央部F)より大きくなるように、前記ノズル列42aの両端側の前記電熱線49aの単位面積当たりの波形数を増加させる配置パターンとなっている。これにより、放熱し易いノズル列42aの両端側のインク温度を特に上げることができる。
また、インクヒータ49とマニホールド48を介してインクを均等に加熱するために、インクヒータ49とマニホールド48との熱的な結合がヒータ面内で均等であることが望ましい。そのため、例えばインクヒータ49とマニホールド48が所定の部材を介して接触していても良い。さらに、インクヒータ49とマニホールド48の間に、部材の代わりに所定量の接着剤が充填されていても良い。
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, in the present embodiment, the
The
Further, in order to heat the ink uniformly through the
In the example shown in FIGS. 3 and 4, the
The
さらに、前記インクヒータ49は、図6に示すように、前記インクジェットヘッド4にインクを供給するインク供給口(マニホールド48の流入口)481に近い側(ノズル列方向Xの右端側J)の発熱密度が特に大きくなるように、前記インク供給口481に近い側の前記電熱線49bの単位面積当たりの波形数を特に増加させる配置パターンとしても良い。この図6では、ノズル列方向Xの左端側Hの電熱線49bの単位面積当たりの波形数も、ノズル列方向Xの中央部Iより増加させている。これにより、インク流による冷却効果で放熱し易いインク供給口481に近い側のインク温度をさらに上げることができる。
なお、図5及び図6におけるノズル列方向Xの右側は、図2におけるノズル列方向Xの右手前側及び図4におけるノズル列方向Xの右上側に当たる。
Further, as shown in FIG. 6, the
5 and 6 corresponds to the right front side of the nozzle row direction X in FIG. 2 and the upper right side of the nozzle row direction X in FIG.
そして、ヘッドチップ41の図示しない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。
Then, each of the two sets of
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
ここで、前記した図5の電熱線49aの配置パターンを有するインクヒータ49と、従来の電熱線の配置パターン(すなわち、どの位置でも単位面積当たりの波形数が同じで発熱密度が均一な配置パターン)を有するインクヒータとのインク温度の比較実験の結果を示す。なお、ここでは、インクジェットヘッドの長手方向、すなわちノズル列方向Xの長さが42mmのインクジェットヘッドを使用し、所定のヒータ加熱電力を付与した。
図7は、従来のインクヒータによる、インク吐出口が設けられた先端面のノズル列方向における各位置での温度分布を示すグラフである。
図8は、図5に示す本発明のインクヒータ49による、インク吐出口42が設けられた先端面41aのノズル列方向Xにおける各位置での温度分布を示すグラフである。
図7及び図8から明らかなように、本発明における電熱線49aの配置パターンを有するインクヒータ49は、従来のインクヒータに比べて、インクジェットヘッド内部のインク温度を均一にできることがわかった。
Here, the
FIG. 7 is a graph showing the temperature distribution at each position in the nozzle row direction of the tip surface provided with the ink discharge ports by a conventional ink heater.
FIG. 8 is a graph showing the temperature distribution at each position in the nozzle row direction X of the
As is apparent from FIGS. 7 and 8, it was found that 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が並んだノズル列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、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と、を備えるインクジェットヘッドで、インクヒータが、ノズル列方向において発熱密度が変化するため、インクジェットヘッド内部のインク温度を均一にすることができ、これによりインク粘度を均一にして、均一な液滴でのインク吐出を行うことができる。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, an ink jet head chip having a nozzle row in which the ink discharge ports are arranged on the front end surface, and an ink is attached to the side portion of the ink jet head chip and ink is applied to the ink jet head chip. An ink jet head comprising: a leading manifold; a housing frame that houses the manifold; and an ink heater that heats ink inside the manifold via the manifold between the manifold and the housing frame. In this case, since the heat generation density changes, the ink temperature inside the ink jet head can be made uniform, whereby the ink viscosity can be made uniform and ink can be ejected with uniform droplets. 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、インクヒータが波形状に形成された電熱線を備えており、所定の面積に対して電熱線の波形数を変えることで発熱密度を変化させるため、簡単な構成で前記した効果を奏することができる。 In this embodiment, the ink heater includes a heating wire formed in a wave shape, and the heat generation density is changed by changing the number of heating wire waveforms for a predetermined area. The effects described above can be achieved.
さらに、本実施の形態では、インクヒータが、ノズル列における両端側の発熱密度を大きくしているため、放熱し易いノズル列の両端側のインク温度を上げることができ、その結果、インクジェットヘッド内部のインク温度を均一にすることができる。 Furthermore, in this embodiment, since the ink heater increases the heat generation density at both ends of the nozzle array, the ink temperature at both ends of the nozzle array that easily dissipates heat can be increased. The ink temperature can be made uniform.
またさらに、供給されたインクを加熱するインクヒータを備えるインクジェットヘッドで、インクヒータが、インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給口に近い側の発熱密度を大きくしていると、放熱し易いインク供給口に近い側のインク温度を上げることができ、その結果、インクジェットヘッド内部のインク温度を均一にすることができる。これによりインク粘度を均一にして、均一な液滴でのインク吐出を行うことができる。このことから、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。 Furthermore, in an ink jet head having an ink heater for heating the supplied ink, if the heat density of the ink heater close to the ink supply port for supplying ink to the ink jet head is increased, the ink supply is easy to dissipate heat. The ink temperature on the side close to the mouth can be raised, and as a result, the ink temperature inside the inkjet head can be made uniform. Thereby, the ink viscosity can be made uniform, and ink can be ejected with uniform droplets. Thus, good ink discharge can be performed, and good image formation 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。
また、インクジェットヘッドやインクヒータの形状や位置関係等も適宜変更して実施可能である。例えば、インクヒータの発熱密度を変化させるのに、電熱線の波形数を変えるだけでなく、インクヒータの実効的な巻き数を変化させるようにしても良い。また、インクヒータとして薄膜のインクヒータを用いても良く、このときにはヒータの比抵抗の分布を変化させて発熱密度を変化させる。
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.
In addition, the shape and positional relationship of the ink jet head and the ink heater can be changed as appropriate. For example, in order to change the heat generation density of the ink heater, not only the number of heating wire waveforms but also the effective number of turns of the ink heater may be changed. In addition, a thin-film ink heater may be used as the ink heater. At this time, the heat generation density is changed by changing the distribution of the specific resistance of the heater.
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
42a ノズル列
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
X ノズル列方向
1
41a Discharge surface (tip surface)
42 Ink Ejection Port
Claims (4)
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、
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と、
を備えるインクジェットヘッドであって、
前記インクヒータは、前記ノズル列方向において発熱密度が変化することを特徴とするインクジェットヘッド。 An inkjet head chip having a nozzle row in which ink discharge ports are arranged on the front end 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 ink heater for heating ink inside the manifold via the manifold between the manifold and the housing frame;
An inkjet head comprising:
The ink jet head according to claim 1, wherein the heat density of the ink heater changes in the nozzle row direction.
前記インクヒータは波形状に形成された電熱線を備えており、所定の面積に対して電熱線の波形数を変えることで発熱密度を変化させ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 includes a heating wire formed in a wave shape, and the heat generation density is changed by changing the number of waveforms of the heating wire with respect to a predetermined area.
前記インクヒータは、前記ノズル列における両端側の発熱密度を大きくし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,
The ink jet head according to claim 1, wherein the ink heater has a large heat generation density at both ends of the nozzle row.
前記インクヒータは、前記インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給口に近い側の発熱密度を大きくしていることを特徴とするインクジェットヘッド。 An inkjet head comprising an ink heater for heating supplied ink,
The ink-jet head is characterized in that the ink heater increases the heat generation density on the side close to the ink supply port for supplying ink to the ink-jet head.
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