JP2007230101A - Liquid jet-head unit and liquid jet apparatus - Google Patents

Liquid jet-head unit and liquid jet apparatus Download PDF

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JP2007230101A JP2006055281A JP2006055281A JP2007230101A JP 2007230101 A JP2007230101 A JP 2007230101A JP 2006055281 A JP2006055281 A JP 2006055281A JP 2006055281 A JP2006055281 A JP 2006055281A JP 2007230101 A JP2007230101 A JP 2007230101A
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Katsuhiro Okubo
勝弘 大久保
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid jet-head unit and a liquid jet apparatus capable of discharging bubbles in a liquid passage comparatively easily to maintain a good discharge performance all the time. <P>SOLUTION: The liquid jet-head unit is equipped with a liquid storing member 11 wherein liquid is stored, a head body for discharging the liquid supplied from the liquid storing member 11 as liquid droplets, a holding member 21 to which the liquid storing member 11 is fitted and having a supply route 24 constituting a part of the liquid passage connecting the liquid storing member 11 to the head body, and a liquid supply needle 35 having a penetration hole communicating with the supply route 24 via a filter 36. A bubble storing section 41 wherein the bubbles in the liquid passage is stored is provided on the upstream side of the filter 36, and an open/close valve 44, which opens on the upper side in the vertical direction and is released with the liquid storing member 11 fitted to the holding member 21, is provided above the bubble storing member 41. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、液体貯留手段からヘッド本体に供給される液体を液滴としてノズル開口から噴射する液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置に関し、特に、液滴としてインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。   The present invention relates to a liquid ejecting head unit and a liquid ejecting apparatus that eject liquid supplied from a liquid storage unit to a head body as droplets from a nozzle opening, and in particular, an ink jet recording head and ink jet that eject ink droplets as droplets. The present invention relates to a type recording apparatus.

液体噴射ヘッドの代表例であるインクジェット式記録ヘッドを有するインクジェット式記録ヘッドユニット(以下、ヘッドユニットと呼ぶ)では、一般的に、インクが充填されたインクカートリッジから、このインクカートリッジに挿入されるインク供給針及びインクカートリッジが保持される保持部材に形成されたインク流路を介してヘッド本体にインクが供給され、ヘッド本体に供給されたインクは圧電素子等を駆動させることによりノズル開口から吐出される。   In an ink jet recording head unit (hereinafter referred to as a head unit) having an ink jet recording head, which is a typical example of a liquid ejecting head, generally, an ink inserted from an ink cartridge filled with ink into the ink cartridge. Ink is supplied to the head main body through an ink flow path formed in a holding member that holds the supply needle and the ink cartridge, and the ink supplied to the head main body is ejected from the nozzle opening by driving a piezoelectric element or the like. The

このようなヘッドユニットでは、インクカートリッジ内にインクと共に存在する気泡、あるいはインクカートリッジを着脱する際等にインクに混入した気泡が、インクと共にヘッドユニットに供給されてしまうと、気泡によってドット抜け等の吐出不良が発生するという問題がある。このような問題を解決するために、インクカートリッジに挿入されるインク供給針と、このインク供給針が固定される基台との間に、インクに混入した気泡等を除去するためのフィルタを装着するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。   In such a head unit, if bubbles that exist with the ink in the ink cartridge or bubbles that are mixed in the ink when the ink cartridge is attached or detached are supplied to the head unit together with the ink, the bubbles may cause dot dropout or the like. There is a problem that defective discharge occurs. In order to solve such problems, a filter is installed between the ink supply needle inserted into the ink cartridge and the base on which the ink supply needle is fixed to remove bubbles mixed in the ink. There is something which was made to do (for example, refer to patent documents 1).

このようにフィルタによってインク吐出時には気泡がトラップされるため、ヘッド本体(記録ヘッド)に気泡が流れ込むのを防止することができる。また、フィルタにトラップされた気泡は、一般的に、ヘッド本体のノズル開口からインクを吸引する、いわゆる吸引動作によって外部に排出される。すなわち、ノズル開口からインクを吸引して通常のインク吐出時のインクの流速よりも速い流速をインクに生じさせることで、気泡はインクと共にフィルタを通過してノズル開口から排出される。   In this way, bubbles are trapped when ink is ejected by the filter, so that bubbles can be prevented from flowing into the head body (recording head). The bubbles trapped in the filter are generally discharged to the outside by a so-called suction operation that sucks ink from the nozzle openings of the head body. That is, by sucking ink from the nozzle opening and causing the ink to generate a flow rate that is faster than the flow rate of ink during normal ink discharge, the bubbles pass through the filter together with the ink and are discharged from the nozzle opening.

ここで、フィルタ部分に蓄積された気泡の体積が増加すると、それに伴ってインク吸引時(インク吐出時又は吸引動作時)のフィルタ部分での圧力損失が上昇する。そして、この圧力損失が一定値以上となると、インク吐出時でも、気泡がインクと共にフィルタを通過してしまいドット抜け等の吐出不良が生じてしまうという問題がある。   Here, when the volume of bubbles accumulated in the filter portion increases, the pressure loss in the filter portion at the time of ink suction (ink discharge or suction operation) increases accordingly. When the pressure loss exceeds a certain value, there is a problem that even when ink is ejected, bubbles pass through the filter together with the ink, resulting in ejection defects such as missing dots.

このような問題は、上述した吸引動作を比較的頻繁に実行することで解消することはできる。しかしながら、吸引動作時には上述のようにインク吐出時よりも速い流速をインクに生じさせるため、吸引動作を頻繁に行うと大量のインクを消費してしまい実際の印字等に使用するインク量が減少してしまうという問題がある。すなわち、インクの消費量が多くなり、ランニングコストが高くなってしまうという問題がある。   Such a problem can be solved by executing the suction operation described above relatively frequently. However, during the suction operation, as described above, the ink has a faster flow rate than during ink discharge. Therefore, if the suction operation is frequently performed, a large amount of ink is consumed, and the amount of ink used for actual printing or the like decreases. There is a problem that it ends up. That is, there is a problem that the amount of ink consumed increases and the running cost increases.

なお、このような問題は、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドだけでなく、他の液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。   Such a problem exists not only in an ink jet recording head that ejects ink droplets but also in other liquid ejecting heads.

特開平11−10904号公報(第1図等)Japanese Patent Laid-Open No. 11-10904 (FIG. 1 etc.)

本発明は、このような事情に鑑み、液体流路内の気泡を比較的容易に排出することができ常に良好な吐出特性を維持することができる液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置を提供することを課題とする。   In view of such circumstances, the present invention provides a liquid ejecting head unit and a liquid ejecting apparatus that can discharge bubbles in a liquid channel relatively easily and can always maintain good ejection characteristics. Is an issue.

上記課題を解決する本発明の第1の態様は、液体が貯留される貯留室を有する液体貯留部材と、該液体貯留部材から供給される液体を液滴として吐出する複数のノズル開口を有するヘッド本体と、前記液体貯留部材が装着される装着部を有すると共に前記液体貯留部材の前記貯留室と前記ヘッド本体とを繋ぐ液体流路の一部を構成する供給路を有する保持部材と、該保持部材に固定されフィルタを介して前記供給路と連通する貫通孔を有する液体供給針とを具備し、前記フィルタの上流側には前記液体流路内の気泡が貯留される気泡貯留部を有すると共に該気泡貯留部の上部には鉛直方向上側に開口し且つ前記液体貯留部材が前記保持部材に装着された状態で開放される開閉弁が設けられた排出口を有することを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる第1の態様では、液体流路内の気泡が気泡貯留部に貯留され、液体貯留部材が保持部材に装着された状態では、気泡貯留部内の気泡が排出口を介して外部に排出される。したがって、いわゆる吸引動作を実施することなく、吐出特性を良好に保持しつつ液体貯留部材に貯留されている液体の消費量を削減することができる。
A first aspect of the present invention that solves the above problems is a head having a liquid storage member having a storage chamber in which liquid is stored, and a plurality of nozzle openings for discharging liquid supplied from the liquid storage member as droplets. A holding member having a main body, a mounting portion to which the liquid storage member is mounted, and a supply path that forms part of a liquid flow path connecting the storage chamber of the liquid storage member and the head main body; A liquid supply needle having a through hole that is fixed to the member and communicates with the supply path via a filter, and has a bubble storage section that stores bubbles in the liquid flow path upstream of the filter. A liquid jet head unit having a discharge port provided at an upper part of the bubble storage part and provided with an open / close valve that opens upward in a vertical direction and is opened when the liquid storage member is mounted on the holding member. Located in Tsu door.
In the first aspect, the bubbles in the liquid channel are stored in the bubble storage unit, and the bubbles in the bubble storage unit are discharged to the outside through the discharge port in a state where the liquid storage member is attached to the holding member. . Therefore, it is possible to reduce the amount of consumption of the liquid stored in the liquid storage member while maintaining good discharge characteristics without performing a so-called suction operation.

本発明の第2の態様は、前記貯留室に貯留されている液体と同一の液体が充填された充填室を有する充填部材を具備し、且つ該充填部材には前記充填室の底部に鉛直方向下側に向かって開口して前記排出口に繋がると共に、前記液体貯留部材が前記保持部材に保持された状態で開放される開閉弁が設けられた連結口を有することを特徴とする第1の態様の液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる第2の態様では、気泡貯留部内の気泡が排出口及び連結口を介して充填室内に流れ込むことで、液体流路内の気泡をより確実に除去することができる。
A second aspect of the present invention includes a filling member having a filling chamber filled with the same liquid as the liquid stored in the storage chamber, and the filling member has a vertical direction at the bottom of the filling chamber. A first opening characterized by having a connecting port provided with an on-off valve that opens downward and is connected to the discharge port and that is opened while the liquid storage member is held by the holding member. In the liquid jet head unit of the aspect.
In the second aspect, the bubbles in the liquid channel can be more reliably removed by allowing the bubbles in the bubble storage portion to flow into the filling chamber via the discharge port and the connection port.

本発明の第3の態様は、前記充填部材が前記液体貯留部材と一体的に形成されていることを特徴とする第2の態様の液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる第3の態様では、開閉弁の開閉動作を、液体貯留部材の着脱に容易に連動させることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the liquid ejecting head unit according to the second aspect, the filling member is formed integrally with the liquid storage member.
In the third aspect, the opening / closing operation of the opening / closing valve can be easily linked to the attachment / detachment of the liquid storage member.

本発明の第4の態様は、前記液体供給針の前記貫通孔が前記気泡貯留部を兼ねると共に前記排出口が前記液体供給針の先端部に設けられ、前記排出口と前記充填室とが、前記液体貯留部材に設けられて前記貫通孔と前記貯留室とを繋ぐ導入路の一部を介して連通していることを特徴とする第3の態様の液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる第4の態様では、排出口から貫通孔内に貯留室内の液体が供給されると共に、貫通孔(気泡貯留部)内の気泡が液体貯留部材の充填室に流れ込む。これにより、吐出特性を良好に保持しつつ液体貯留部材に貯留されている液体の消費量を削減することができ、且つヘッドユニットの小型化を図ることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the through hole of the liquid supply needle also serves as the bubble storage portion, the discharge port is provided at a tip portion of the liquid supply needle, and the discharge port and the filling chamber are The liquid ejecting head unit according to the third aspect is characterized in that the liquid ejecting head unit is provided in the liquid storing member and communicates via a part of an introduction path connecting the through hole and the storing chamber.
In the fourth aspect, the liquid in the storage chamber is supplied from the discharge port into the through hole, and the bubbles in the through hole (bubble storage unit) flow into the filling chamber of the liquid storage member. As a result, it is possible to reduce the consumption of the liquid stored in the liquid storage member while maintaining good discharge characteristics, and to reduce the size of the head unit.

本発明の第5の態様は、前記充填室が前記液体供給針に対向する領域に配置されていることを特徴とする第4の態様の液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる第5の態様では、貫通孔(気泡貯留部)内の気泡が液体貯留部材の充填室により確実に流れ込む。
According to a fifth aspect of the present invention, in the liquid ejecting head unit according to the fourth aspect, the filling chamber is disposed in a region facing the liquid supply needle.
In the fifth aspect, the bubbles in the through hole (bubble storage part) surely flow into the filling chamber of the liquid storage member.

本発明の第6の態様は、前記気泡貯留部が、前記供給路に対向する領域に設けられていることを特徴とする第1〜3の何れかの態様の液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる第6の態様では、供給路に対向する領域のフィルタによって気泡の多くがトラップされるため、供給路に対向する領域に気泡貯留部が設けられていることで、液体流路内の気泡が気泡貯留部内に集まりやすくなる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the liquid ejecting head unit according to any one of the first to third aspects, the bubble storage section is provided in a region facing the supply path.
In the sixth aspect, since most of the bubbles are trapped by the filter in the region facing the supply channel, the bubbles in the liquid channel are formed by providing the bubble reservoir in the region facing the supply channel. It becomes easy to gather in the bubble reservoir.

本発明の第7の態様は、前記気泡貯留部と前記液体供給針の前記貫通孔とが水平方向に延びる連通路を介して連通していることを特徴とする第6の態様の液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる第7の態様では、気泡貯留部内に貯留された気泡が、貫通孔内に流れ込みにくくなり、ドット抜け等の吐出不良の発生をさらに確実に防止することができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the liquid ejecting head according to the sixth aspect, the bubble storage portion and the through hole of the liquid supply needle communicate with each other via a communication path extending in a horizontal direction. In the unit.
In the seventh aspect, the bubbles stored in the bubble storage portion are less likely to flow into the through hole, and the occurrence of defective discharge such as missing dots can be further reliably prevented.

本発明の第8の態様は、第1〜7の何れかの態様の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる第8の態様では、信頼性及び耐久性を向上すると共に、ランニングコストを低減した液体噴射装置を実現することができる。
An eighth aspect of the present invention is a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head unit according to any one of the first to seventh aspects.
In the eighth aspect, it is possible to realize a liquid ejecting apparatus that improves reliability and durability and reduces running costs.

以下に本発明を実施形態に基づいて説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る記録装置の概略斜視図である。本実施形態の液体噴射装置であるインクジェット式記録装置10は、図1に示すように、例えば、ブラック(B)、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)等の複数の異なる色のインクが貯留される貯留室を有するインクカートリッジ(液体貯留手段)11が装着されたインクジェット式記録ヘッドユニット12(以下、ヘッドユニットと呼ぶ)が搭載されるキャリッジ13を有し、ヘッドユニット12が搭載されたキャリッジ13は、装置本体14に取り付けられたキャリッジ軸15に軸方向移動自在に設けられている。そして、駆動モータ16の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト17を介してキャリッジ13に伝達されることで、キャリッジ13はキャリッジ軸15に沿って移動される。一方、装置本体14にはキャリッジ軸15に沿ってプラテン18が設けられており、図示しない給紙装置等により給紙された紙等の被記録媒体Sがプラテン18上を搬送されるようになっている。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic perspective view of a recording apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, an ink jet recording apparatus 10 that is a liquid ejecting apparatus according to the present embodiment has a plurality of different colors such as black (B), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). A carriage 13 on which an ink jet recording head unit 12 (hereinafter referred to as a head unit) on which an ink cartridge (liquid storage means) 11 having a storage chamber for storing the ink is mounted is mounted. The mounted carriage 13 is provided on a carriage shaft 15 attached to the apparatus main body 14 so as to be movable in the axial direction. Then, the driving force of the driving motor 16 is transmitted to the carriage 13 via a plurality of gears and a timing belt 17 (not shown), so that the carriage 13 is moved along the carriage shaft 15. On the other hand, the apparatus main body 14 is provided with a platen 18 along the carriage shaft 15, so that a recording medium S such as paper fed by a paper feeding device (not shown) is conveyed on the platen 18. ing.

また、キャリッジ13のホームポジションに対応する位置、すなわち、キャリッジ軸15の一方の端部近傍には、ヘッドユニット12の後述するノズル開口が開口するノズル形成面を封止するキャップ部材19を有するキャッピング装置20が設けられている。このキャップ部材19によってノズル形成面を封止することにより、インクの乾燥を防止している。   Further, a capping member 19 has a cap member 19 that seals a nozzle forming surface in which a later-described nozzle opening of the head unit 12 opens in a position corresponding to the home position of the carriage 13, that is, in the vicinity of one end of the carriage shaft 15. A device 20 is provided. The cap forming member 19 seals the nozzle forming surface, thereby preventing the ink from drying.

ここで、本実施形態に係るヘッドユニット12について説明する。なお、図2は、本実施形態に係るヘッドユニット(インクカートリッジを除く)の組立斜視図であり、図3はその分解斜視図である。また、図4はヘッドユニットの要部、すなわち、インクカートリッジとインク供給針との接続部分の概略を示す断面図である。   Here, the head unit 12 according to the present embodiment will be described. 2 is an assembled perspective view of the head unit (excluding the ink cartridge) according to the present embodiment, and FIG. 3 is an exploded perspective view thereof. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an outline of a main part of the head unit, that is, a connection portion between the ink cartridge and the ink supply needle.

図示するように、カートリッジケース21は、インクカートリッジ11が装着されるカートリッジ装着部22を有する。また、カートリッジケース21の底面には、一端が各カートリッジ装着部22に開口し、他端が後述するヘッドケース側に開口する複数のインク供給路24がそれぞれ形成された管状の流路形成部25が突設されている(図4参照)。そして、このようなカートリッジケース21には、上述したように複数のインクカートリッジ11が装着される。   As shown in the figure, the cartridge case 21 has a cartridge mounting portion 22 in which the ink cartridge 11 is mounted. Further, a tubular flow path forming section 25 in which a plurality of ink supply paths 24 each having one end opened to each cartridge mounting section 22 and the other end opened to the head case side described later are formed on the bottom surface of the cartridge case 21. Is protruded (see FIG. 4). In such a cartridge case 21, a plurality of ink cartridges 11 are mounted as described above.

カートリッジケース21の下面側には、複数の圧電素子を有する圧電素子ユニット26を保持すると共に、カートリッジケース21とは反対側の端面に圧電素子の駆動によってノズル開口からインク滴を吐出するヘッド本体27が固定されるヘッドケース28を有し、これらカートリッジケース21とヘッドケース28との間には、シール部材29及び回路基板30が挟持されている。   A head body 27 that holds a piezoelectric element unit 26 having a plurality of piezoelectric elements on the lower surface side of the cartridge case 21 and discharges ink droplets from nozzle openings by driving the piezoelectric elements on an end surface opposite to the cartridge case 21. Is fixed, and a seal member 29 and a circuit board 30 are sandwiched between the cartridge case 21 and the head case 28.

また、カートリッジケース21の下面側に固定されるヘッドケース28には、圧電素子ユニット26(26A,26B)を収容して圧電素子を位置決め固定するための収容室31が並設されている。例えば、本実施形態のヘッド本体27は、ブラックインクを吐出するための圧電素子ユニット26Aと、カラーインクを吐出するための圧電素子ユニット26Bとを有するため、ヘッドケース28には、これらの圧電素子ユニット26A,26Bを収容する2つの収容室31が並設されている。なお、シール部材29、回路基板30、ヘッドケース28及びヘッド本体27は、カートリッジケース21の下面側に積層され、その外側にヘッド本体27のノズル開口を露出する窓部32を有する枠体33を填め込み、ネジ34によってカートリッジケース21に固定することで保持されている(図1参照)。   The head case 28 fixed to the lower surface side of the cartridge case 21 is provided with a storage chamber 31 for storing the piezoelectric element unit 26 (26A, 26B) and positioning and fixing the piezoelectric element. For example, the head main body 27 of the present embodiment includes a piezoelectric element unit 26A for discharging black ink and a piezoelectric element unit 26B for discharging color ink. Two accommodation chambers 31 for accommodating the units 26A and 26B are provided side by side. The seal member 29, the circuit board 30, the head case 28, and the head main body 27 are stacked on the lower surface side of the cartridge case 21, and a frame 33 having a window portion 32 that exposes the nozzle opening of the head main body 27 on the outer side. It is held by being fitted and fixed to the cartridge case 21 with a screw 34 (see FIG. 1).

一方、カートリッジケース21の上面側、すなわち、各カートリッジ装着部22のインク供給路24の開口部分には、図4に示すように、インクカートリッジ11の挿入口に挿入される複数のインク供給針35が、インク内の気泡や異物を除去するためのフィルタ36を介して固定されている。本実施形態では、各インク供給針35は、カートリッジケース21側の端部近傍にフランジ部を有し、このフランジ部のカートリッジケース21との接合面に設けられた融着突起を溶融させることにより、すなわち超音波融着により、カートリッジケース21に固着されている。   On the other hand, as shown in FIG. 4, a plurality of ink supply needles 35 inserted into the insertion opening of the ink cartridge 11 are provided on the upper surface side of the cartridge case 21, that is, on the opening portion of the ink supply path 24 of each cartridge mounting portion 22. However, it is fixed via a filter 36 for removing bubbles and foreign matters in the ink. In the present embodiment, each ink supply needle 35 has a flange near the end on the cartridge case 21 side, and melts a fusion projection provided on a joint surface of the flange with the cartridge case 21. That is, it is fixed to the cartridge case 21 by ultrasonic fusion.

インク供給針35は、インクカートリッジ11の挿入部37に挿入される針部38を有し、この針部38の先端部分には、複数の微小孔39が形成され、その内は中空になっている。すなわち、針部38の内部は、複数の微小孔39に連通する貫通孔40が形成されている。また、本実施形態に係るインク供給針35は、インク供給路24に対向する領域に、インクに含まれる気泡が貯留される気泡貯留部41を有すると共に、この気泡貯留部41と貫通孔40とを繋ぐ連通路42を有する。なお、この連通路42は、ヘッドユニット12がキャリッジ13に搭載された状態で、略水平方向に延設されている。   The ink supply needle 35 has a needle portion 38 that is inserted into the insertion portion 37 of the ink cartridge 11, and a plurality of minute holes 39 are formed in the tip portion of the needle portion 38, and the inside thereof is hollow. Yes. That is, a through hole 40 communicating with the plurality of minute holes 39 is formed inside the needle portion 38. In addition, the ink supply needle 35 according to the present embodiment has a bubble storage portion 41 in which bubbles included in the ink are stored in a region facing the ink supply path 24, and the bubble storage portion 41, the through hole 40, and the like. The communication path 42 is connected. The communication path 42 extends substantially in the horizontal direction with the head unit 12 mounted on the carriage 13.

ここで、本実施形態に係る気泡貯留部41は、フィルタ36からの鉛直方向の高さが連通路42の高さよりも高くなるように形成され、鉛直方向上側ほどその幅が狭くなるように形成されている。これにより、貫通孔40、連通路42等で構成されるインク流路内の気泡が気泡貯留部41の上部に集められて貯留される。また、気泡貯留部41の上部には、鉛直方向上側に開口する排出口43が設けられており、この排出口43には、インクカートリッジ11がカートリッジケース21に装着された状態で開放される開閉弁44が設けられている。すなわち、カートリッジケース21にインクカートリッジ11が装着されていない状態では、排出口43は開閉弁44によって閉じられた状態となる。   Here, the bubble storage unit 41 according to the present embodiment is formed such that the height in the vertical direction from the filter 36 is higher than the height of the communication path 42, and the width becomes narrower toward the upper side in the vertical direction. Has been. As a result, bubbles in the ink flow path constituted by the through hole 40, the communication path 42, and the like are collected and stored in the upper part of the bubble storage unit 41. A discharge port 43 that opens upward in the vertical direction is provided above the bubble storage unit 41. The discharge port 43 is opened and closed when the ink cartridge 11 is attached to the cartridge case 21. A valve 44 is provided. That is, when the ink cartridge 11 is not attached to the cartridge case 21, the discharge port 43 is closed by the on-off valve 44.

また、このようなインク供給針35の針部38が挿入されるインクカートリッジ11には、挿入部37に連通してヘッド本体27に供給するためのインクが保持される貯留室(図示なし)を有すると共に、この貯留室とは独立するが、貯留室内の液体と同一の液体が充填された充填室45が設けられている。この充填室45は、インク供給針35の気泡貯留部41に対向する領域に設けられ、充填室45の底部には、鉛直方向下側に向かって開口して気泡貯留部41の排出口43に繋がる連結口46を有する。また、この連結口46にも、排出口43と同様に、インクカートリッジ11がカートリッジケース21に装着された状態で開放される開閉弁47が設けられている。   Further, the ink cartridge 11 into which the needle portion 38 of the ink supply needle 35 is inserted has a storage chamber (not shown) that communicates with the insertion portion 37 and holds ink to be supplied to the head main body 27. In addition, a filling chamber 45 filled with the same liquid as the liquid in the storage chamber is provided. The filling chamber 45 is provided in a region facing the bubble storage portion 41 of the ink supply needle 35. The bottom of the filling chamber 45 opens toward the lower side in the vertical direction and opens to the discharge port 43 of the bubble storage portion 41. The connecting port 46 is connected. The connecting port 46 is also provided with an open / close valve 47 that is opened in a state where the ink cartridge 11 is mounted on the cartridge case 21, similarly to the discharge port 43.

これらの開閉弁44,47は、インクカートリッジ11がカートリッジケース21に装着された状態で開放される構造であれば、特に限定されないが、例えば、本実施形態では、排出口43に設けられる開閉弁44と、連結口46に設けられる開閉弁47とは、両者の相互作用により作動し、インクカートリッジ11がカートリッジケース21に装着された状態で排出口43及び連結口46が開放されるようになっている。具体的には、各開閉弁44,47は、弁部材48とこの弁部材48を排出口43又は連結口46側に付勢する付勢部材49とで構成されている。各弁部材48は、気泡貯留部41内又は充填室45内に配置され、例えば、バネ等からなる付勢部材49によって排出口43又は連結口46に向かって常に付勢されている。このため、インクカートリッジ11がカートリッジケース21に装着されていない状態では、排出口43及び連結口46のそれぞれは、開閉弁44,47によって封止された状態となっている。このように排出口43及び連結口46が封止された状態では、本実施形態に係る弁部材48の先端部は、排出口43又は連結口46よりも若干外側に突出した状態となる。そして、インクカートリッジ11をカートリッジケース21に装着すると、図4に示すように、各弁部材48同士が当接してそれぞれ押圧することによって、排出口43及び連結口46が開放される。勿論、このように各弁部材48同士が押圧することによって排出口43及び連結口46のそれぞれが開放されるように、各開閉弁44,47を構成する付勢部材49の付勢力を適宜調整しておく必要がある。   These on-off valves 44 and 47 are not particularly limited as long as the ink cartridge 11 is opened in a state where the ink cartridge 11 is mounted on the cartridge case 21. For example, in the present embodiment, the on-off valves 44 and 47 are provided on the discharge port 43. 44 and the on-off valve 47 provided at the connection port 46 are operated by the interaction between the two, and the discharge port 43 and the connection port 46 are opened while the ink cartridge 11 is mounted on the cartridge case 21. ing. Specifically, each of the on-off valves 44 and 47 includes a valve member 48 and an urging member 49 that urges the valve member 48 toward the discharge port 43 or the connection port 46. Each valve member 48 is disposed in the bubble reservoir 41 or the filling chamber 45 and is always urged toward the discharge port 43 or the connection port 46 by an urging member 49 made of, for example, a spring. Therefore, in a state where the ink cartridge 11 is not attached to the cartridge case 21, the discharge port 43 and the connection port 46 are sealed by the on-off valves 44 and 47, respectively. Thus, in the state where the discharge port 43 and the connection port 46 are sealed, the tip of the valve member 48 according to the present embodiment protrudes slightly outward from the discharge port 43 or the connection port 46. When the ink cartridge 11 is attached to the cartridge case 21, as shown in FIG. 4, the valve members 48 come into contact with each other and are pressed to open the discharge port 43 and the connection port 46. Of course, the urging force of the urging member 49 constituting each of the on-off valves 44 and 47 is adjusted as appropriate so that the discharge port 43 and the connection port 46 are opened when the valve members 48 are pressed together in this way. It is necessary to keep it.

排出口43及び連結口46が開放され、気泡貯留部41と充填室45とが連通すると、気泡貯留部41内に貯留されていた気泡は、これら排出口43及び連結口46を介して充填室45内に流れ込むことになる。また同時に、充填室45に充填されている液体が、気泡貯留部41内、すなわち、インク流路内に流れ込むことになる。なお、上述したように充填室45には、貯留室に貯留されている液体と同一の液体、例えば、本実施形態では、同色のインクが充填されているため、例えば、インクの濃度が低下する等の問題が生じることはない。   When the discharge port 43 and the connection port 46 are opened and the bubble storage unit 41 and the filling chamber 45 communicate with each other, the bubbles stored in the bubble storage unit 41 are filled through the discharge port 43 and the connection port 46. It will flow into 45. At the same time, the liquid filled in the filling chamber 45 flows into the bubble reservoir 41, that is, into the ink flow path. As described above, the filling chamber 45 is filled with the same liquid as the liquid stored in the storage chamber, for example, the same color ink in this embodiment. Such a problem does not occur.

このように、フィルタ36の上流側に気泡貯留部41を設けることでインク流路内の気泡がこの気泡貯留部41内に貯留される。すなわち、インクカートリッジ11からヘッド本体27にインクを供給する際、フィルタ36にトラップされた気泡が、気泡貯留部41に貯留される。また、貯留された気泡が、排出口43から外部(充填室45)に排出される。これにより、インク流路内の気泡がインクと共にヘッド本体27に供給されてドット抜け等の吐出不良が発生するのを防止することができる。また、いわゆる吸引動作によって気泡を排出させる必要がなくなり、無駄なインクの使用を防止することができ、ランニングコストを削減することができる。   Thus, by providing the bubble storage part 41 on the upstream side of the filter 36, the bubbles in the ink flow path are stored in the bubble storage part 41. That is, when the ink is supplied from the ink cartridge 11 to the head main body 27, the bubbles trapped by the filter 36 are stored in the bubble storage unit 41. Further, the stored bubbles are discharged from the discharge port 43 to the outside (filling chamber 45). Thereby, it is possible to prevent bubbles in the ink flow path from being supplied to the head main body 27 together with the ink and causing ejection failures such as missing dots. In addition, it is not necessary to discharge bubbles by a so-called suction operation, so that useless ink can be prevented and running costs can be reduced.

さらに本実施形態では、インク供給路24に対向する領域に気泡貯留部41を設けるようにしたので、気泡を効率的に外部に排出することができる。すなわち、インク供給路24にインクを供給する際に、インクに混入している気泡がフィルタ36によってトラップされるようになっているため、インク供給路24上に気泡貯留部41を設けることにより、インク流路内の気泡をより確実に気泡貯留部41内に集めることができる。また、本実施形態では、貫通孔40と気泡貯留部41とを略水平方向に延びる連通路42を介して繋ぐようにして気泡の逆流を抑えている。したがって、気泡貯留部41に貯留された気泡が、貫通孔40内に入り込むのを防止することができ、気泡に起因するドット抜け等の発生をより確実に防止することができる。   Furthermore, in this embodiment, since the bubble storage part 41 is provided in the area | region which opposes the ink supply path 24, a bubble can be discharged | emitted efficiently outside. That is, when the ink is supplied to the ink supply path 24, the bubbles mixed in the ink are trapped by the filter 36. Therefore, by providing the bubble storage section 41 on the ink supply path 24, The bubbles in the ink flow path can be collected in the bubble storage unit 41 more reliably. Further, in the present embodiment, the backflow of bubbles is suppressed by connecting the through hole 40 and the bubble storage portion 41 via a communication path 42 extending in a substantially horizontal direction. Therefore, it is possible to prevent the bubbles stored in the bubble storage unit 41 from entering the through hole 40, and to more reliably prevent the occurrence of dot omission due to the bubbles.

なお、気泡貯留部41及び充填室45を設ける位置は、フィルタ36の上流側であれば特に限定されるものではない。例えば、図5に示すように、インク供給路24に対向する領域にインク供給針35の貫通孔40(針部38)を配置すると共に、フィルタ36上でインク流路を分岐させて、貫通孔40と共に気泡貯留部41をインク供給路24に対向する領域に形成するようにしてもよい。勿論、このような構成としても、インク流路内の気泡は、気泡貯留部41に貯留され、貯留された気泡は排出口43及び連結口46を介して流路外(充填室45)に排出される。   The position where the bubble storage unit 41 and the filling chamber 45 are provided is not particularly limited as long as it is upstream of the filter 36. For example, as shown in FIG. 5, the through hole 40 (needle portion 38) of the ink supply needle 35 is disposed in a region facing the ink supply path 24, and the ink flow path is branched on the filter 36 to thereby form the through hole. The bubble storage part 41 may be formed in the region facing the ink supply path 24 together with 40. Of course, even in such a configuration, the bubbles in the ink flow path are stored in the bubble storage section 41, and the stored bubbles are discharged out of the flow path (filling chamber 45) via the discharge port 43 and the connection port 46. Is done.

なお、本実施形態では、充填室45をインクカートリッジ11に設けた例を説明したが、これに限定されず、例えば、インクカートリッジ11とは別に、充填室を有する充填部材を、インクカートリッジ11と共にカートリッジケース21に装着するようにしてもよい。   In the present embodiment, the example in which the filling chamber 45 is provided in the ink cartridge 11 has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a filling member having a filling chamber can be used together with the ink cartridge 11. It may be attached to the cartridge case 21.

(実施形態2)
図6は、実施形態2に係るヘッドユニットの要部、すなわち、インクカートリッジとインク供給針との接続部分の概略を示す断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically illustrating a main part of the head unit according to the second embodiment, that is, a connection portion between the ink cartridge and the ink supply needle.

本実施形態は、インクカートリッジ11からインクが供給されるインク供給針35Aの貫通孔40Aが、気泡貯留部41を兼ねるようにした例である。具体的には、図6に示すように、本実施形態では、インク供給針35A(針部38A)の先端部に、複数の微小孔の替わりに、例えば、直径が2〜2.5mm程度の排出口43Aが設けられている。また、この排出口43Aには、インクカートリッジ11がカートリッジケース21に装着された状態で開放される開閉弁44Aが設けられている。   This embodiment is an example in which the through hole 40A of the ink supply needle 35A to which ink is supplied from the ink cartridge 11 also serves as the bubble storage portion 41. Specifically, as shown in FIG. 6, in the present embodiment, for example, the diameter of the ink supply needle 35 </ b> A (needle portion 38 </ b> A) has a diameter of about 2 to 2.5 mm instead of a plurality of minute holes. A discharge port 43A is provided. The discharge port 43A is provided with an on-off valve 44A that is opened when the ink cartridge 11 is mounted on the cartridge case 21.

なお、この開閉弁44Aの構造は特に限定されず、実施形態1と同様に、弁部材48Aと付勢部材49Aとで構成されている。ただし、本実施形態では、弁部材48Aをその下方側から付勢部材49Aによって押圧するようにしている点で実施形態1の構成とは異なる。   The structure of the on-off valve 44A is not particularly limited, and is configured by a valve member 48A and an urging member 49A as in the first embodiment. However, the present embodiment is different from the configuration of the first embodiment in that the valve member 48A is pressed by the biasing member 49A from the lower side.

一方、インクカートリッジ11Aには、充填室45Aが、インク供給針35Aに対向する領域、すなわち、インクカートリッジ11Aの挿入部37Aの鉛直方向上側に設けられ、この充填室45Aと挿入部37Aとが、図示しない貯留室と挿入部37Aとを繋ぐインク導入路50の一部を介して連通されている。すなわち、インク導入路50は挿入部37Aから鉛直方向上側に向かって形成され、その途中で第1の導入路51と第2の導入路52とに分岐されて第1の導入路51はそのまま鉛直方向上側に向かって延設されて充填室45Aに連通している。一方、第2の導入路52は、第1の導入路51とは交差する方向に延設されて図示しない貯留室に連通されている。   On the other hand, in the ink cartridge 11A, a filling chamber 45A is provided in a region facing the ink supply needle 35A, that is, on the upper side in the vertical direction of the insertion portion 37A of the ink cartridge 11A, and the filling chamber 45A and the insertion portion 37A are It communicates via a part of an ink introduction path 50 that connects a storage chamber (not shown) and the insertion portion 37A. That is, the ink introduction path 50 is formed from the insertion portion 37A toward the upper side in the vertical direction, and is branched into the first introduction path 51 and the second introduction path 52 in the middle thereof, and the first introduction path 51 remains as it is. It extends toward the upper side in the direction and communicates with the filling chamber 45A. On the other hand, the second introduction path 52 extends in a direction intersecting with the first introduction path 51 and communicates with a storage chamber (not shown).

このような本実施形態の構成では、インクカートリッジ11がカートリッジケース21に装着されてインク供給針35Aが挿入部37A内に挿入されると、開閉弁44Aの弁部材48Aの先端部が、挿入部37A内に設けられている当接部53に当接して貫通孔40Aの内側に押し込まれ、これにより排出口43Aが開放される。そして、インクカートリッジ11の貯留室内のインクがこの排出口43Aを介して貫通孔40A内に供給されると共に、貫通孔40A(気泡貯留部41A)内に貯留された気泡がこの排出口43Aを介して排出され、第1の導入路51を介して充填室45A内に流れ込むようになっている。   In such a configuration of the present embodiment, when the ink cartridge 11 is mounted on the cartridge case 21 and the ink supply needle 35A is inserted into the insertion portion 37A, the distal end portion of the valve member 48A of the on-off valve 44A becomes the insertion portion. Abutting on the abutting portion 53 provided in 37A, it is pushed into the inside of the through hole 40A, thereby opening the outlet 43A. The ink in the storage chamber of the ink cartridge 11 is supplied into the through hole 40A through the discharge port 43A, and bubbles stored in the through hole 40A (bubble storage part 41A) are supplied through the discharge port 43A. Then, it flows into the filling chamber 45 </ b> A through the first introduction path 51.

このような構成としても、実施形態1の場合と同様に、インク流路内の気泡を良好にインク流路外に排出することができ、ドット抜け等の吐出不良を確実に防止することができる。また、いわゆる吸引動作を実施する必要がないため、ランニングコストを削減することができる。   Even in such a configuration, as in the case of the first embodiment, the bubbles in the ink flow path can be discharged well out of the ink flow path, and ejection defects such as missing dots can be reliably prevented. . Further, since it is not necessary to perform a so-called suction operation, the running cost can be reduced.

なお、本実施形態の構成においては、ヘッド本体27にインク供給するためのインク流路の一部(インク導入路50)が、気泡を排出するための流路を兼ねているため、例えば、インク流路である第2の導入路52内にも気泡が流れ込んでしまう等の問題が生じることが考えられる。しかしながら、上述したように充填室45Aをインク供給針35Aの鉛直方向上側に設けるようにしているため、貫通孔40A内の気泡を第2の導入路52内に流れ込ませることなく確実に充填室45A内に流れ込ませることができる。   In the configuration of the present embodiment, a part of the ink flow path (ink introduction path 50) for supplying ink to the head main body 27 also serves as a flow path for discharging bubbles. It is conceivable that problems such as bubbles flowing into the second introduction path 52, which is a flow path, occur. However, as described above, the filling chamber 45A is provided above the ink supply needle 35A in the vertical direction, so that the bubbles in the through hole 40A do not flow into the second introduction path 52 without fail. Can flow in.

(他の実施形態)
以上、本発明の実施形態に基づいて詳細に説明したが、勿論、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。また、上述した実施形態においては、液体噴射ヘッドユニットとしてインクジェット式記録ヘッドユニットを例示したが、本発明は、広く液体噴射ヘッドユニットの全般を対象としたものである。例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッドユニット、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッドユニット、有機ELディスプレー、FED(面発光ディスプレー)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッドユニット、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドユニット等にも適用することができる。
(Other embodiments)
As mentioned above, although it demonstrated in detail based on embodiment of this invention, of course, this invention is not limited to embodiment mentioned above. In the above-described embodiment, the ink jet recording head unit is exemplified as the liquid ejecting head unit. However, the present invention broadly covers the entire liquid ejecting head unit. For example, various recording head units used in image recording apparatuses such as printers, color material ejection head units used in the manufacture of color filters such as liquid crystal displays, organic EL displays, FED (surface emitting displays), etc. The present invention can also be applied to an electrode material ejection head unit that is used, a bioorganic matter ejection head unit that is used in biochip production, and the like.

実施形態1に係る記録装置の概略を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating an outline of a recording apparatus according to a first embodiment. 実施形態1に係る記録ヘッドユニットの組立斜視図である。3 is an assembled perspective view of the recording head unit according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る記録ヘッドユニットの分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the recording head unit according to the first embodiment. 実施形態1に係る記録ヘッドユニットの要部を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a main part of the recording head unit according to the first embodiment. 実施形態1に係る記録ヘッドユニットの変形例を示す要部断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part showing a modification of the recording head unit according to Embodiment 1. 実施形態2に係る記録ヘッドユニットの要部の概略を示す断面図である。6 is a cross-sectional view illustrating an outline of a main part of a recording head unit according to Embodiment 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 インクジェット式記録装置、 11 インクカートリッジ、 12 ヘッドユニット、 21 カートリッジケース、 22 カートリッジ装着部、 24 インク供給路、 27 ヘッド本体、 35 インク供給針、 36 フィルタ、 37 挿入部、 38 針部、 39、 微小孔、 40 貫通孔、 41 気泡貯留部、 42 連通路、 43 排出口、 44,47 開閉弁、 45 充填室、 46 連結口、 48 弁部材、 49 付勢部材、 50 インク導入路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inkjet recording device, 11 Ink cartridge, 12 Head unit, 21 Cartridge case, 22 Cartridge mounting part, 24 Ink supply path, 27 Head main body, 35 Ink supply needle, 36 Filter, 37 Insertion part, 38 Needle part, 39, Micropore, 40 Through-hole, 41 Bubble storage part, 42 Communication path, 43 Discharge port, 44, 47 On-off valve, 45 Filling chamber, 46 Connection port, 48 Valve member, 49 Energizing member, 50 Ink passage

Claims (8)

液体が貯留される貯留室を有する液体貯留部材と、該液体貯留部材から供給される液体を液滴として吐出する複数のノズル開口を有するヘッド本体と、前記液体貯留部材が装着される装着部を有すると共に前記液体貯留部材の前記貯留室と前記ヘッド本体とを繋ぐ液体流路の一部を構成する供給路を有する保持部材と、該保持部材に固定されフィルタを介して前記供給路と連通する貫通孔を有する液体供給針とを具備し、
前記フィルタの上流側には前記液体流路内の気泡が貯留される気泡貯留部を有すると共に該気泡貯留部の上部には鉛直方向上側に開口し且つ前記液体貯留部材が前記保持部材に装着された状態で開放される開閉弁が設けられた排出口を有することを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
A liquid storage member having a storage chamber in which liquid is stored; a head body having a plurality of nozzle openings for discharging liquid supplied from the liquid storage member as droplets; and a mounting portion to which the liquid storage member is mounted A holding member having a supply path that forms part of a liquid flow path that connects the storage chamber of the liquid storage member and the head body, and is connected to the supply path via a filter that is fixed to the holding member. A liquid supply needle having a through-hole,
An upstream side of the filter has a bubble storage part for storing bubbles in the liquid flow path, and an upper part of the bubble storage part opens upward in the vertical direction, and the liquid storage member is attached to the holding member. A liquid ejecting head unit having a discharge port provided with an on-off valve that is opened in a closed state.
前記貯留室に貯留されている液体と同一の液体が充填された充填室を有する充填部材を具備し、且つ該充填部材には前記充填室の底部に鉛直方向下側に向かって開口して前記排出口に繋がると共に、前記液体貯留部材が前記保持部材に保持された状態で開放される開閉弁が設けられた連結口を有することを特徴とする請求項1に記載の液体噴射ヘッドユニット。 A filling member having a filling chamber filled with the same liquid as the liquid stored in the storage chamber, and the filling member is opened at the bottom of the filling chamber in a vertically downward direction; 2. The liquid jet head unit according to claim 1, further comprising a connection port that is connected to a discharge port and is provided with an on-off valve that is opened in a state where the liquid storage member is held by the holding member. 前記充填部材が前記液体貯留部材と一体的に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の液体噴射ヘッドユニット。 The liquid ejecting head unit according to claim 2, wherein the filling member is formed integrally with the liquid storage member. 前記液体供給針の前記貫通孔が前記気泡貯留部を兼ねると共に前記排出口が前記液体供給針の先端部に設けられ、前記排出口と前記連結口とが、前記液体貯留部材に設けられて前記貫通孔と前記貯留室とを繋ぐ導入路の一部を介して連通していることを特徴とする請求項3に記載の液体噴射ヘッドユニット。 The through hole of the liquid supply needle also serves as the bubble storage portion, the discharge port is provided at the tip of the liquid supply needle, and the discharge port and the connection port are provided in the liquid storage member. The liquid ejecting head unit according to claim 3, wherein the liquid ejecting head unit communicates via a part of an introduction path connecting the through hole and the storage chamber. 前記充填室が前記液体供給針に対向する領域に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の液体噴射ヘッドユニット。 The liquid ejecting head unit according to claim 4, wherein the filling chamber is disposed in a region facing the liquid supply needle. 前記気泡貯留部が、前記供給路に対向する領域に設けられていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の液体噴射ヘッドユニット。 The liquid ejecting head unit according to claim 1, wherein the bubble storage unit is provided in a region facing the supply path. 前記気泡貯留部と前記液体供給針の前記貫通孔とが水平方向に延びる連通路を介して連通していることを特徴とする請求項6に記載の液体噴射ヘッドユニット。 The liquid jet head unit according to claim 6, wherein the bubble storage unit and the through hole of the liquid supply needle communicate with each other through a communication path extending in a horizontal direction. 請求項1〜7の何れかに記載の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置。
A liquid ejecting apparatus comprising the liquid ejecting head unit according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110949004A (en) * 2018-09-27 2020-04-03 精工爱普生株式会社 Flow path member, head unit, and head unit group

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