JP2012157997A - Damper of liquid ejection head, inkjet head, and inkjet printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体吐出ヘッド内の液体供給圧力の変動を緩和或いは吸収するダンパーに関する。また、このようなダンパーを搭載するインクジェットヘッドおよびインクジェットプリンターに関する。 The present invention relates to a damper that reduces or absorbs fluctuations in liquid supply pressure in a liquid discharge head. The present invention also relates to an inkjet head and an inkjet printer equipped with such a damper.
往復移動するキャリッジに搭載されているインクジェットヘッドに対して可撓性のインクチューブを介してインクを供給する構成のインクジェットプリンターでは、キャリッジが加減速する際にインクチューブ内のインクに発生する慣性力によってインクジェットヘッド内のインク供給圧力が変動する。インク供給圧力の急激な変動はインクジェットヘッドからの安定したインクの吐出を妨げることがあるので、特許文献1に記載のインクジェットヘッドは、インクチューブとインクジェットヘッド内のインク流路との間にインクジェットヘッド内のインク供給圧力の変動を緩和或いは吸収するためのダンパーを搭載している。 In an ink jet printer configured to supply ink via a flexible ink tube to an ink jet head mounted on a reciprocating carriage, inertia force generated in the ink in the ink tube when the carriage is accelerated or decelerated As a result, the ink supply pressure in the inkjet head varies. Since sudden fluctuations in the ink supply pressure may prevent stable ink ejection from the ink jet head, the ink jet head described in Patent Document 1 is an ink jet head between an ink tube and an ink flow path in the ink jet head. A damper for reducing or absorbing fluctuations in the ink supply pressure is mounted.
特許文献1のダンパーは、インクチューブに連通しているインク流入口およびインクジェットヘッド内のインク流路に連通しているインク流出口を備える矩形の凹部と、凹部開口を対角線方向に横断する状態に掛け渡されている板バネと、板バネの上から凹部開口を塞いてダンパー室を形成している可動性のダンパー膜を備えている。インクジェットヘッド内のインク供給圧力は、ダンパー膜の変位によってダンパー室の容積が増減することにより調節されている。板バネは、ダンパー膜が過度に凹部の内側に変位しないように支持している。 The damper of Patent Document 1 has a rectangular concave portion including an ink inlet port communicating with an ink tube and an ink outlet port communicating with an ink flow path in the inkjet head, and a state in which the concave portion opening is diagonally crossed. A plate spring is provided, and a movable damper film is formed to block the opening of the recess from above the plate spring to form a damper chamber. The ink supply pressure in the inkjet head is adjusted by increasing or decreasing the volume of the damper chamber due to the displacement of the damper film. The leaf spring supports the damper film so that it does not displace excessively inside the recess.
インクジェットヘッドの製造コストを削減するためには、少ない部品点数でダンパーを構成することが求められる。かかる観点に基づけば、特許文献1に開示のダンパーにおいて板バネを省略できることが望ましい。しかし、特許文献1のダンパーから板バネを削減すると、ダンパー膜が凹部の内側に変位したときに凹部の底面に貼り付いてしまう可能性がある。ダンパー膜が凹部の底面に貼り付くと、凹部内におけるインクの流れを滞らせるので、インクの吐出不良を発生させるという問題がある。 In order to reduce the manufacturing cost of the inkjet head, it is required to configure the damper with a small number of parts. Based on this viewpoint, it is desirable that the leaf spring can be omitted in the damper disclosed in Patent Document 1. However, if the leaf spring is reduced from the damper of Patent Document 1, there is a possibility that the damper film sticks to the bottom surface of the recess when the damper film is displaced inside the recess. If the damper film sticks to the bottom surface of the recess, the flow of ink in the recess is retarded, which causes a problem of causing ink ejection failure.
そこで、ダンパー膜の底面への貼り付きを防止するためにダンパー膜の撓み量を少なくすることが考えられるが、ダンパー膜の撓み量を少なくした場合には、ダンパーにより吸収できる圧力変動の幅が小さくなるので、インクの吐出動作が不安定になる可能性がある。 In order to prevent the damper film from sticking to the bottom surface, it is conceivable to reduce the amount of bending of the damper film. However, when the amount of bending of the damper film is reduced, the range of pressure fluctuation that can be absorbed by the damper is reduced. Therefore, the ink ejection operation may become unstable.
本発明の課題は、この点に鑑みて、少ない部品点数で液体の吐出動作を安定させることができる液体吐出ヘッドのダンパーを提供することにある。また、このようなダンパーを備えるインクジェットヘッドおよびインクジェットプリンターを提供することにある。 In view of this point, an object of the present invention is to provide a damper of a liquid discharge head that can stabilize the liquid discharge operation with a small number of parts. Moreover, it is providing the inkjet head and inkjet printer provided with such a damper.
上記の課題を解決するために、本発明は、液体供給路に連通する液体流入口および液体吐出ヘッド内の液体流路に連通する液体流出口を備える液体貯留用凹部と、前記液体貯留用凹部の凹部開口を塞いでダンパー室を区画している可撓性のダンパー膜とを有し、前記ダンパー膜の変位によって前記ダンパー室の容積を増減させて前記液体吐出ヘッド内の液体供給圧力を調節する液体吐出ヘッドのダンパーにおいて、
前記液体貯留用凹部の内周面には、前記ダンパー膜が前記液体貯留用凹部内に撓んだときに、前記ダンパー膜に当接して当該ダンパー膜が前記内周面に貼り付くことを防止する突起が形成されている。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a liquid storage recess having a liquid inlet communicating with a liquid supply path and a liquid outlet communicating with a liquid flow path in the liquid discharge head, and the liquid storage recess. A flexible damper film that blocks the recess opening of the damper and partitions the damper chamber, and adjusts the liquid supply pressure in the liquid discharge head by increasing or decreasing the volume of the damper chamber by displacement of the damper film. In the damper of the liquid discharge head that
When the damper film is bent into the liquid storage recess, the inner surface of the liquid storage recess is prevented from coming into contact with the damper film and sticking to the inner peripheral surface. A protrusion is formed.
本発明によれば、液体貯留用凹部の内周面に形成された突起によって、ダンパー膜が液体貯留用凹部の内周面に貼り付いてしまうことが防止される。この結果、液体貯留用凹部内で液体の流れが滞ることを防止できるので、液体吐出ヘッドからの液体の吐出不良を回避することができる。また、ダンパー膜が液体貯留用凹部の内周面へ貼り付くことを防止できるので、ダンパー膜の撓み量を大きく設定することが可能であり、ダンパーにより吸収可能な圧力変動の幅を大きくすることができる。よって、液体吐出ヘッドによる液体の吐出動作が安定したものとなる。さらに、ダンパー膜が液体貯留用凹部の内周面に貼り付くことを防止するために板バネを配置する必要がないので、部品点数を削減できる。 According to the present invention, the damper film is prevented from sticking to the inner peripheral surface of the liquid storage recess due to the protrusion formed on the inner peripheral surface of the liquid storage recess. As a result, it is possible to prevent the flow of the liquid from stagnation in the liquid storage recess, so that it is possible to avoid a liquid discharge failure from the liquid discharge head. In addition, since the damper film can be prevented from sticking to the inner peripheral surface of the liquid storage recess, the amount of deflection of the damper film can be set large, and the width of the pressure fluctuation that can be absorbed by the damper is increased. Can do. Therefore, the liquid discharge operation by the liquid discharge head is stabilized. Furthermore, since it is not necessary to arrange a leaf spring in order to prevent the damper film from sticking to the inner peripheral surface of the liquid storage recess, the number of parts can be reduced.
本発明において、ダンパー膜が液体貯留用凹部の底面に貼り付いてしまうことを防止するためには、前記突起は、前記液体貯留用凹部の底面に形成されており、前記ダンパー膜の中央部分に当接可能となっていることが望ましい。 In the present invention, in order to prevent the damper film from sticking to the bottom surface of the liquid storage recess, the protrusion is formed on the bottom surface of the liquid storage recess, and is formed at the center of the damper film. It is desirable that the contact is possible.
この場合には、前記ダンパー膜は、前記液体貯留用凹部の外側に撓んで前記ダンパー室の容積を最大とする容積最大位置と当該液体貯留用凹部の内側に撓んで当該ダンパー室の容積を最小とする容積最小位置との間を変位し、前記容積最小位置では、前記突起が前記中央部分に当接して当該中央部分が前記凹部開口の側に盛り上がる凸形状となることが望ましい。このようにすれば、ダンパー膜が液体貯留用凹部の内側に深く撓んだときに、ダンパー膜の中央部分が液体貯留用凹部の底面の側に向って窪んだ凹形状に変形してしまうことを回避できる。ここで、ダンパー膜が液体貯留用凹部の内側に撓んだときにダンパー膜の中央部分が凸形状から凹形状に変化すると、ダンパー膜に発生する反力によってダンパーのコンプライアンス(基準圧力当たりの容積変化量)が急激に変動してダンパー内の圧力が不安定になることがあるが、ダンパー膜の中央部分が凸形状に保たれていれば、このようなコンプライアンスの急激な変動を回避できるので、液体吐出ヘッド内の液体供給圧力が安定したものとなり、液体の突出動作が安定する。 In this case, the damper film bends to the outside of the liquid storage recess to maximize the volume of the damper chamber, and bends to the inside of the liquid storage recess to minimize the volume of the damper chamber. It is desirable that the projection is brought into contact with the central portion, and the central portion has a convex shape that rises toward the concave opening at the minimum volume position. In this way, when the damper film is bent deeply inside the liquid storage recess, the central portion of the damper film is deformed into a concave shape that is recessed toward the bottom surface of the liquid storage recess. Can be avoided. Here, if the damper film deflects inward of the liquid storage recess and the central part of the damper film changes from a convex shape to a concave shape, the damper compliance (volume per reference pressure) is generated by the reaction force generated in the damper film. (Change amount) may fluctuate rapidly and the pressure in the damper may become unstable. However, if the central part of the damper film is kept in a convex shape, such a sudden fluctuation in compliance can be avoided. The liquid supply pressure in the liquid discharge head becomes stable, and the liquid protruding operation is stabilized.
本発明において、前記突起は、前記液体貯留用凹部の底面に複数形成されていてもよい。このようにすれば、ダンパー膜が液体貯留用凹部の内側に深く撓んだ場合に液体貯留用凹部の底面とダンパー膜との間に隙間を確保することが容易となる。よって、液体貯留用凹部でインクを流通させることが容易となる。 In the present invention, a plurality of the protrusions may be formed on the bottom surface of the liquid storage recess. This makes it easy to secure a gap between the bottom surface of the liquid storage recess and the damper film when the damper film is bent deep inside the liquid storage recess. Therefore, it becomes easy to distribute the ink in the liquid storage recess.
本発明において、前記液体流入口は、前記液体貯留用凹部の底面に形成されており、前記液体流出口は、前記液体貯留用凹部の周壁に形成されており、前記液体貯留用凹部の前記底面には、前記液体流入口から前記液体貯留用凹部に流入した液体を導くための溝が形成されていることが望ましい。このようにすれば、ダンパー膜が液体貯留用凹部の内側に深く撓んだ場合でも、溝を介して液体を流通させることができるので、液体の流通量を確保することが容易となる。 In the present invention, the liquid inlet is formed on the bottom surface of the liquid storage recess, the liquid outlet is formed on a peripheral wall of the liquid storage recess, and the bottom surface of the liquid storage recess It is desirable that a groove for guiding the liquid flowing into the liquid storage recess from the liquid inlet is formed. In this way, even when the damper film is bent deeply inside the liquid storage recess, the liquid can be circulated through the groove, so that it is easy to ensure the amount of liquid circulated.
本発明において、前記凹部開口は、円形または楕円形であり、前記ダンパー膜は、前記凹部開口に対応する円形または楕円形であり、当該ダンパー膜の周縁が前記凹部開口の周縁に密着固定されていることが望ましい。このようにすれば、ダンパー膜の形状が変位方向に対して均一或いは均一に近いものとなるので、凹部開口およびダンパー膜を矩形とした場合と比較して、ダンパー膜の変位量を大きくすることが可能となる。この結果、ダンパーのコンプライアンスを大きくすることができるので、ダンパーによって大きな圧力変動を吸収することが可能となる。 In the present invention, the recess opening is circular or elliptical, and the damper film is circular or elliptical corresponding to the recess opening, and the periphery of the damper film is closely fixed to the periphery of the recess opening. It is desirable. In this way, since the shape of the damper film is uniform or nearly uniform with respect to the displacement direction, the amount of displacement of the damper film should be increased compared to the case where the recess opening and the damper film are rectangular. Is possible. As a result, since the compliance of the damper can be increased, a large pressure fluctuation can be absorbed by the damper.
次に、本発明のインクジェットヘッドは、上記のダンパーを備えることを特徴とする。 Next, an ink jet head according to the present invention includes the above-described damper.
本発明によれば、ダンパーが少ない部品点数で構成されているので、インクジェットヘッドの製造コストを削減できる。また、ダンパー膜が液体貯留用凹部の内側に深く撓んだ場合でも、液体貯留用凹部内でインクの流れが滞ることがないので、インクの突出不良を回避できる。さらに、ダンパー膜が液体貯留用凹部の内周面へ貼り付くことを防止できるので、ダンパー膜の撓み量を大きく設定することが可能であり、ダンパーにより吸収可能な圧力変動の幅を大きくすることができる。従って、インクジェットヘッドのインクの吐出動作が安定したものとなる。 According to the present invention, since the damper is configured with a small number of parts, the manufacturing cost of the inkjet head can be reduced. In addition, even when the damper film is bent deeply inside the liquid storage recess, the ink flow does not stagnate in the liquid storage recess, so that it is possible to avoid ink protrusion failure. Furthermore, since the damper film can be prevented from sticking to the inner peripheral surface of the liquid storage recess, the amount of deflection of the damper film can be set large, and the width of the pressure fluctuation that can be absorbed by the damper is increased. Can do. Therefore, the ink ejection operation of the ink jet head becomes stable.
また、本発明のインクジェットプリンターは、
所定の走査方向に往復移動するキャリッジと、
前記キャリッジに搭載されたインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドにインクを供給するための可撓性の液体供給路とを有し、
前記インクジェットヘッドは、当該インクジェットヘッド内の液体流路と前記液体供給路との間に、上記のダンパーを備えていることを特徴とする。
The inkjet printer of the present invention is
A carriage that reciprocates in a predetermined scanning direction;
An inkjet head mounted on the carriage;
A flexible liquid supply path for supplying ink to the inkjet head,
The ink jet head includes the damper described above between a liquid flow path in the ink jet head and the liquid supply path.
本発明によれば、キャリッジが加減速する際に可撓性の液体供給路内のインクに発生する慣性力によってインクジェットヘッド内のインク供給圧力が変動した場合でも、このインク供給圧力の変動をダンパーによって吸収或いは緩和できる。また、ダンパーが少ない部品点数で構成されているので、インクジェットプリンターの製造コストを削減できる。さらに、ダンパー膜が液体貯留用凹部の内側に深く撓んだ場合でも、液体貯留用凹部内でインクの流れが滞ることがないので、インクの突出不良を回避できる。また、ダンパー膜が液体貯留用凹部の内周面へ貼り付くことを防止できるので、ダンパー膜の撓み量を大きく設定することが可能であり、ダンパーにより吸収可能な圧力変動の幅を大きくすることができる。従って、インクジェットヘッドのインクの吐出動作が安定したものとなる。 According to the present invention, even when the ink supply pressure in the inkjet head fluctuates due to the inertial force generated in the ink in the flexible liquid supply path when the carriage is accelerated or decelerated, the fluctuation in the ink supply pressure is reduced. Can be absorbed or relaxed. In addition, since the damper is configured with a small number of parts, the manufacturing cost of the ink jet printer can be reduced. Further, even when the damper film is bent deeply inside the liquid storage recess, the ink flow does not stagnate in the liquid storage recess, so that it is possible to avoid a poor ink protrusion. In addition, since the damper film can be prevented from sticking to the inner peripheral surface of the liquid storage recess, the amount of deflection of the damper film can be set large, and the width of the pressure fluctuation that can be absorbed by the damper is increased. Can do. Therefore, the ink ejection operation of the ink jet head becomes stable.
本発明によれば、液体貯留用凹部の内周面に突起が形成されているので、ダンパー膜が液体貯留用凹部の内側に撓んだときに、ダンパー膜が液体貯留用凹部の内周面に貼り付いてしまうことを防止できる。この結果、液体貯留用凹部内でインクの流れが滞ることを防止できるので、インクの吐出不良を回避することができる。また、ダンパー膜が液体貯留用凹部の内周面へ貼り付くことを防止できるので、ダンパー膜の撓み量を大きく設定することが可能であり、ダンパーにより吸収可能な圧力変動の幅を大きくすることができる。従って、このようなダンパーを備えるインクジェットヘッドによるインクの吐出動作が安定したものとなる。さらに、ダンパー膜が液体貯留用凹部の底面に貼り付くことを防止するために板バネを配置する必要がないので、ダンパーの部品点数を削減でき、このようなダンパーを備えるインクジェットヘッドおよび当該インクジェットヘッドを搭載するインクジェットプリンターの製造コストを削減できる。 According to the present invention, since the protrusion is formed on the inner peripheral surface of the liquid storage recess, when the damper film is bent inward of the liquid storage recess, the damper film is the inner peripheral surface of the liquid storage recess. It can prevent sticking to. As a result, it is possible to prevent the ink flow from stagnation in the liquid storage recess, so that it is possible to avoid ink ejection defects. In addition, since the damper film can be prevented from sticking to the inner peripheral surface of the liquid storage recess, the amount of deflection of the damper film can be set large, and the width of the pressure fluctuation that can be absorbed by the damper is increased. Can do. Therefore, the ink ejection operation by the ink jet head having such a damper becomes stable. Furthermore, since it is not necessary to arrange a leaf spring to prevent the damper film from sticking to the bottom surface of the liquid storage recess, the number of parts of the damper can be reduced, and an inkjet head including such a damper and the inkjet head The manufacturing cost of the inkjet printer equipped with can be reduced.
以下に、図面を参照して、本発明を適用したインクジェットプリンターを説明する。 Hereinafter, an inkjet printer to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
(全体構成)
図1はインクジェットプリンターの主要部分を示す説明図である。インクジェットプリンター(液体吐出装置)1はプリンターケース2を備えており、プリンターケース2の内部には、印刷領域を規定しているプラテン3が配置されている。プラテン3の上側には、インクジェットヘッド(液体吐出ヘッド)4およびこれを搭載したキャリッジ5が配置されている。キャリッジ5は、プリンター幅方向に架け渡したキャリッジガイド軸5aに沿って、プラテン3から右側に外れた図1において実線で示すホームポジションHPから、プラテン3の左側に外れた図1において想像線で示すアウェイポジションAPまでの間を往復移動する。インクジェットプリンター1は、不図示の記録紙搬送機構によって記録紙をプラテン3の表面に沿って搬送する搬送動作と、キャリッジ5を走査しながら記録紙に向けてインクジェットヘッド4からインクを吐出するインク吐出動作を交互に行うことによって記録紙への印刷を行う。
(overall structure)
FIG. 1 is an explanatory view showing the main part of an ink jet printer. An ink jet printer (liquid ejecting apparatus) 1 includes a
(インク供給系)
図2はインクジェットプリンター1のインク供給系の概略構成を示す説明図であり、図2(a)はキャリッジ5がホームポジションHPにある状態、図2(b)はキャリッジ5がアウェイポジションAPにある状態を示す。プリンターケース2内にはインクカートリッジ装着部6が設けられ、このインクカートリッジ装着部6にインクカートリッジ7が装着されている。インクカートリッジ装着部6にはインク供給路8の上流端が接続されており、インクカートリッジ7をインクカートリッジ装着部6の装着位置に差し込むと、インクカートリッジ7とインク供給路8が連通する。インク供給路8の下流側部分は、キャリッジ5の往復移動に応じて変形可能な可撓性のインクチューブ(液体供給路)9によって構成されている。
(Ink supply system)
2A and 2B are explanatory diagrams showing a schematic configuration of an ink supply system of the ink jet printer 1. FIG. 2A shows a state where the
(インクジェットヘッド)
図3はインクジェットヘッド4の斜視図である。インクジェットヘッド4はヘッド本体部10およびインク供給路形成部11を備えている。ヘッド本体部10は、インク滴を吐出する複数のインクノズル12が配列されたノズル面12aを備えており、インクジェットヘッド4は、このノズル面12aをプラテン3の側に向けて配置されている。ヘッド本体部10の内部には、インクノズル12に連通するヘッド内流路10b(図2参照)が形成されており、ヘッド内流路10bには、インクノズル12からインクを吐出させるための圧電素子などが組み込まれている。
(Inkjet head)
FIG. 3 is a perspective view of the
インク供給路形成部11は直方体形状をしており、ヘッド本体部10に固定もしくは一体に形成されている。インク供給路形成部11の長手方向の一端側には、インクジェットヘッド4内のインク供給圧力を調整するためのダンパー13が設けられている。ダンパー13にはインクチューブ9の下流端が連通している。インク供給路形成部11の短手方向のヘッド本体部10の側には、ヘッド内流路10bへ連通するインク供給部14が形成されている。インク供給部14には、異物を除去するためのフィルターが配置されている。ダンパー13とインク供給部14の間は、ダンパー13からインク供給路形成部11の長手方向の他端側に向けて延びた後にヘッド本体部10の側に屈曲するインク流路(液体流路)15によって接続されている。
The ink supply
ここで、インク供給路形成部11は、ダンパー13、インク供給部14、インク流路15に対応する形状の凹部や溝を流路形成部材11aに形成し、これらの凹部や溝の上端開口を膜部材によって塞いだ構成となっている。インクチューブ9からダンパー13に流入したインクは、インク流路15を経由してインク供給部14に流入した後、フィルターを通過する。そして、インク供給部14に形成される複数のインク供給孔16を通過してヘッド本体部10のヘッド内流路10bへ流入する。
Here, the ink supply
(ダンパー)
図3、図4を参照してダンパーを説明する。図4はインク供給路形成部11のダンパー13の形成部分の部分断面図(図3のX−X断面図)である。ダンパー13は、インク供給路形成部11に形成した円形のインク貯留用凹部(液体貯留用凹部)17と、その凹部開口17aを塞いで取り付けられた可撓性のダンパー膜18を備えている。インク貯留用凹部17の凹部開口17aは円形であり、ダンパー膜18は凹部開口17aに対応する円形となっている。ダンパー膜18はその周縁が凹部開口17aの周縁に溶着などによって密着固定されている。インク貯留用凹部17とダンパー膜18によってダンパー室20が区画されている。
(Damper)
A damper is demonstrated with reference to FIG. 3, FIG. FIG. 4 is a partial cross-sectional view (XX cross-sectional view in FIG. 3) of a portion where the
ダンパー膜18は、弾性変形可能な素材から形成されており、ダンパー13が予め想定した範囲のコンプライアンス(基準圧力当たりの容積変化量)を得ることができるように、膜厚、膜平面形状、ヤング率などの特性が決定されている。ダンパー膜18は、インク貯留用凹部17の外側に弾性変形して撓んでダンパー室20を最大容積とする最大容積位置18Aと、インク貯留用凹部17の内側に弾性変形して撓んでダンパー室20を最小容積とする最小容積位置18Bの間を変位する。
The
インク貯留用凹部17の底面17bの中央部分には、ダンパー膜18がインク貯留用凹部17の内側に撓んだときに、インク貯留用凹部17の内周面に貼り付くことを防止するための突起21が形成されている。突起21は、円柱形状であり、ダンパー膜18がインク貯留用凹部17の内側に深く撓んだときに、ダンパー膜18の中央部分18aが当該突起21の平坦な上端面21aに当接可能となっている。換言すれば、突起21は、ダンパー膜18がインク貯留用凹部17の内側に撓んだときに、ダンパー膜18において最初にインク貯留用凹部17の内周面に当接する部位(ダンパー膜の中央部分18a)に当接可能となっている。図4に示すように、本例では突起21の高さ寸法はインク貯留用凹部17の深さ寸法の1/2程度とされている。突起21の上端面21aの周縁21bは、面取りされ、アールを備えている。底面17bの中心から離れた位置には、インク流入口22が形成されている。インク流入口22はインクチューブ9に連通している。
In the central portion of the
インク貯留用凹部17の周壁17cは、底面17bから垂直に立ち上がっている。周壁17cにはインク流路15に連通するインク流出口23が形成されている。インク流出口23は周壁17cの凹部開口17a側の縁の周方向の一部分を切り欠いて設けられている。インク流入口22とインク流出口23とは突起21を挟んで反対側に位置している。
The
(インクジェットヘッド内のインク供給圧力の調整動作)
図2に示すように、本例のインクジェットプリンター1のインク供給系は、インクジェットヘッド4がアウェイポジションAP側に移動したときにはインクチューブ9がインクジェットヘッド4の側に引っ張られ、インクジェットヘッド4がホームポジションHP側に移動したときには、インクチューブ9がその逆の方向に押し戻される配置となっている。従って、キャリッジ5がアウェイポジションAPから離れる方向に移動しながら加速するか、或いは、キャリッジ5がアウェイポジションAPに戻る方向に移動しながら減速すると、インクがインクチューブ9の下流側(インクジェットヘッド4の側)に慣性移動して流入して、インクジェットヘッド4内のインク供給圧力が上昇する。
(Adjustment operation of ink supply pressure in inkjet head)
As shown in FIG. 2, in the ink supply system of the ink jet printer 1 of this example, when the
インクジェットヘッド4内のインク供給圧力が上昇すると、ダンパー膜18は、インク貯留用凹部17の外側に向って撓んでダンパー室20の容積を増加させ、その圧力上昇を緩和あるいは吸収する。これにより、インクジェットヘッド4内のインク供給圧力は所定の圧力の範囲内に調整される。
When the ink supply pressure in the
一方、キャリッジ5がホームポジションHPから離れる方向に移動しながら加速するか、或いは、キャリッジ5がホームポジションHPに戻る方向に移動しながら減速するときには、インクがインクチューブ9の上流側(インクカートリッジ7の側)に慣性移動するので、インクチューブ9の下流側がダンパー13に対して負圧となり、ダンパー13からインクが流出して、インクジェットヘッド4内のインク供給圧力が低下する。また、インクノズル12内に残留した気泡などを排除するために、ノズル面12aを不図示のヘッドキャップによって覆って、インクノズル12からインクを吸引するインク吸引動作を行なう場合にも、インクジェットヘッド4内のインク供給圧力が低下した状態となる。
On the other hand, when the
インクジェットヘッド4内のインク供給圧力が低下すると、ダンパー膜18は、インク貯留用凹部17の底面17bに向って撓んでダンパー室20の容積を減少させ、その圧力低下を緩和あるいは吸収する。これにより、インクジェットヘッド4内のインク供給圧力は所定の圧力の範囲内に調整される。
When the ink supply pressure in the
ここで、インクジェットヘッド4内のインク供給圧力が著しく低下した場合などに、ダンパー膜18がインク貯留用凹部17の内側に深く撓むと、ダンパー膜18が最小容積位置18Bに至る前にダンパー膜18の中央部分18aとインク貯留用凹部17の底面17bの突起21が当接する。また、図4において点線で示すように、ダンパー膜18が最小容積位置18Bに達した状態では、突起21がダンパー膜18に当接することによって、ダンパー膜18はその中央部分18aが外側(凹部開口17aの側)に盛り上がる凸形状となる。この結果、少なくとも突起21の根元部分の周囲にダンパー膜18とインク貯留用凹部17の底面17bとが接していない領域が形成されるので、これによりダンパー膜18がインク貯留用凹部17の底面17bに貼り付くことを防止して、インク貯留用凹部17内でインクを流通させることができる。よって、印刷動作が行われている間に、インクの吐出不良が発生することを回避できる。また、インク吸引動作において、インクノズル12を介してインクを吸引させることができる。
Here, when the ink supply pressure in the
また、ダンパー膜18が最小容積位置18Bに達したときに、ダンパー膜18の中央部分18aが外側に盛り上がる凸形状に保持されるので、ダンパー膜18の中央部分18aがインク貯留用凹部17の底面17bの側に向って窪んだ凹形状に変形することが回避される。ここで、ダンパー膜18がインク貯留用凹部17の内側に深く撓んだときにダンパー膜18の中央部分18aが凸形状から凹形状に変化すると、ダンパー膜18に発生する反力によってダンパー13のコンプライアンスが急激に変動してダンパー13内の圧力が不安定になることがあるが、本例によれば、ダンパー膜18の中央部分18aが凸形状に保持されているので、このようなコンプライアンスの急激な変動が回避され、インクジェットヘッド4内のインク供給圧力が安定したものとなる。よって、インクの吐出動作が安定する。
Further, when the
(作用効果)
本例によれば、インク貯留用凹部17の底面17bに突起21が形成されているので、ダンパー膜18がインク貯留用凹部17の底面17bに貼り付いてしまうことがない。この結果、インク貯留用凹部17内でインクの流れが滞ることを防止できるので、インクの吐出不良を回避することができる。また、ダンパー膜18のインク貯留用凹部17の底面17bへの貼り付きを防止できるので、ダンパー膜18の撓み量を大きく設定することが可能であり、ダンパー13により吸収可能な圧力変動の幅を大きくすることができる。従って、インクジェットヘッド4によるインクの吐出動作が安定したものとなる。さらに、ダンパー膜18がインク貯留用凹部17の底面17bに貼り付くことを防止するために板バネなどを配置する必要がないので、部品点数を抑制できる。よって、インクジェットヘッド4およびインクジェットプリンター1の製造コストを抑制できる。
(Function and effect)
According to this example, since the
また、突起21によって、ダンパー膜18の中央部分が18aが凸形状から凹形状に変形することが防止されるので、ダンパー13のコンプライアンスが急激に変動してダンパー13内の圧力が不安定になることを回避できる。よって、インクジェットヘッド4内のインク供給圧力が安定したものとなり、インク突出動作が安定する。
Further, the
さらに、本例によれば、インク貯留用凹部17の凹部開口17aおよびダンパー膜18が円形なので、ダンパー膜18の形状が変位方向に対して均一なものとなっている。この結果、凹部開口17aおよびダンパー膜18を矩形とした場合と比較して、ダンパー膜18の変位量を大きくすることが可能となるので、ダンパー13のコンプライアンスを大きくすることができ、ダンパー13によって大きな圧力変動を吸収することができる。なお、インク貯留用凹部17の凹部開口17aおよびダンパー膜18を楕円形としても、これらを矩形とする場合と比較して、ダンパー膜18の変位量を大きくすることができる。
Furthermore, according to this example, since the
(その他の実施の形態)
上記の例では、突起21はインク貯留用凹部17の底面17bの中心に形成されているが、突起21が底面17bの中心から外れた位置に形成されていてもよい。また、上記の突起21は上端面21aが平坦となっているが、上端面21aを凸曲面としてもよい。さらに、インク貯留用凹部17の底面17bに、突起21と同一形状の突起21を複数の設けてもよい。また、突起21を周壁17cに形成し、周壁17cから内側に向って突出するようにしてもよい。
(Other embodiments)
In the above example, the
図5は変形例のダンパーを示す斜視図である。図5(a)に示すダンパー13Aでは、インク流入口22とインク流出口23が突起21に対して同一の側に形成されている。ダンパー13Aによれば、インク貯留用凹部17内においてインク流入口22とインク流出口23が近接しているので、ダンパー膜18がインク貯留用凹部17の内側に深く撓んだ場合でも、インク流入口22からインク流出口23に向って、或いは、インク流出口23からインク流入口22へ向ってインクを流通させることが容易となる。
FIG. 5 is a perspective view showing a modified damper. In the
図5(b)に示すダンパー13Bでは、インク貯留用凹部17の底面17bに、円柱形状の第1突起211と円環状の第2突起212が形成されている。第2突起212は第1突起212を囲む状態に同軸上に形成されている。ダンパー13Bによれば、ダンパー膜18がインク貯留用凹部17の内側に深く撓んだ場合に、第1、第2突起211、212によってインク貯留用凹部17の底面17bとダンパー膜18との間に大きな隙間を確保することができるので、ダンパー膜18がインク貯留用凹部17の底面17bに貼り付くことを確実に防止できる。
In the
図5(c)に示すダンパー13Cは、インク貯留用凹部17の底面17bに、インク流入口22からインク貯留用凹部17に流入したインクをインク流出口23の近傍に導く溝24が形成されている。ダンパー13Cによれば、ダンパー膜18がインク貯留用凹部17の内側に深く撓んだ場合に、この溝24を介してインクを流通させることができるので、インクの流通量を確保することが容易となる。なお、インク流出口23が周壁17cの底面17b側の縁を含む位置に開口している場合、すなわち、インク流出口23が底面17bに接している場合には、インク流入口22からインク流出口23に至る溝24を形成することができる。
In the damper 13C shown in FIG. 5C, a
なお、上記実施形態は、インクジェットプリンター1のインクジェットヘッド4のダンパー13に本発明を適用した例であるが、本発明は、インク以外の液体を吐出する他の液体吐出装置および液体吐出ヘッドに搭載されるダンパーにも適用できる。例えば、試薬溶液や液状の試料などを液体吐出ヘッドから吐出するため液体吐出装置、液状塗料や液状材料を液体吐出ヘッドから吐出して印刷により塗布するための液体吐出装置などに搭載されるダンパーにも適用可能である。
The above embodiment is an example in which the present invention is applied to the
1・インクジェットプリンター(液体吐出装置)、2・プリンターケース、3・プラテン、4・インクジェットヘッド(液体吐出ヘッド)、5・キャリッジ、5a・キャリッジガイド軸、6・インクカートリッジ装着部、7・インクカートリッジ、8・インク供給路、9・インクチューブ(可撓性の液体供給路)、10・ヘッド本体部、10b・ヘッド内流路、11・インク供給路形成部、11a・流路形成部材、12・インクノズル、12a・ノズル面、13・13A・13B・13C・ダンパー、14・インク供給部、15・インク流路(液体流路)、16・インク供給孔、17・インク貯留用凹部、17a・凹部開口、17b・底面、17c・周壁、18・ダンパー膜、18a・中央部分、18A・最大容積位置、18B・最小容積位置、20・ダンパー室、21・突起、21a・上端面、21b・周縁、22・インク流入口、23・インク流出口、24・溝、211・第1突起、212・第2突起、AP・アウェイポジション、HP・ホームポジション
1. Inkjet printer (liquid ejection device) 2.
Claims (8)
前記液体貯留用凹部の内周面には、前記ダンパー膜が前記液体貯留用凹部内に撓んだときに、前記ダンパー膜に当接して当該ダンパー膜が前記内周面に貼り付くことを防止する突起が形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッドのダンパー。 A liquid storage recess having a liquid inlet communicating with the liquid supply path and a liquid outlet communicating with the liquid flow path in the liquid discharge head, and a damper chamber are defined by closing the recess opening of the liquid storage recess. In a damper of a liquid discharge head, which has a flexible damper film, and adjusts the liquid supply pressure in the liquid discharge head by increasing or decreasing the volume of the damper chamber by displacement of the damper film.
When the damper film is bent into the liquid storage recess, the inner surface of the liquid storage recess is prevented from coming into contact with the damper film and sticking to the inner peripheral surface. A liquid ejection head damper having a protrusion formed thereon.
前記突起は、前記液体貯留用凹部の底面に形成されており、前記ダンパー膜の中央部分に当接可能となっていることを特徴とする液体吐出ヘッドのダンパー。 In claim 1,
The liquid ejecting head damper according to claim 1, wherein the protrusion is formed on a bottom surface of the liquid storage recess and is capable of contacting a central portion of the damper film.
前記ダンパー膜は、前記液体貯留用凹部の外側に撓んで前記ダンパー室の容積を最大とする容積最大位置と当該液体貯留用凹部の内側に撓んで当該ダンパー室の容積を最小とする容積最小位置との間を変位し、前記容積最小位置では、前記突起が前記中央部分に当接して当該中央部分が前記凹部開口の側に盛り上がる凸形状となることを特徴とする液体吐出ヘッドのダンパー。 In claim 2,
The damper film is bent to the outside of the liquid storage recess to maximize the volume of the damper chamber, and the volume minimum position to be bent to the inside of the liquid storage recess to minimize the volume of the damper chamber. The liquid ejection head damper is characterized in that at the minimum volume position, the protrusion comes into contact with the central portion and the central portion rises toward the concave opening.
前記突起は、前記液体貯留用凹部の底面に複数形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッドのダンパー。 In claim 1,
A plurality of the protrusions are formed on the bottom surface of the liquid storage recess.
前記液体流入口は、前記液体貯留用凹部の底面に形成されており、
前記液体流出口は、前記液体貯留用凹部の周壁に形成されており、
前記液体貯留用凹部の前記底面には、前記液体流入口から前記液体貯留用凹部に流入した液体を導くための溝が形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッドのダンパー。 In any one of claims 1 to 4,
The liquid inlet is formed on the bottom surface of the liquid storage recess,
The liquid outlet is formed in a peripheral wall of the liquid storage recess,
A damper for a liquid discharge head, wherein a groove for guiding the liquid that has flowed into the liquid storage recess from the liquid inlet is formed on the bottom surface of the liquid storage recess.
前記凹部開口は、円形または楕円形であり、
前記ダンパー膜は、前記凹部開口に対応する円形または楕円形であり、当該ダンパー膜の周縁が前記凹部開口の周縁に密着固定されていることを特徴とする液体吐出ヘッドのダンパー。 In any one of claims 1 to 5,
The recess opening is circular or elliptical;
The damper of the liquid discharge head, wherein the damper film is circular or elliptical corresponding to the opening of the recess, and the periphery of the damper film is closely fixed to the periphery of the opening of the recess.
前記キャリッジに搭載されたインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドにインクを供給するための可撓性の液体供給路とを有し、
前記インクジェットヘッドは、当該インクジェットヘッド内の液体流路と前記液体供給路との間に、請求項1ないし6のうちのいずれかの項に記載のダンパーを備えていることを特徴とするインクジェットプリンター。 A carriage that reciprocates in a predetermined scanning direction;
An inkjet head mounted on the carriage;
A flexible liquid supply path for supplying ink to the inkjet head,
The inkjet printer includes the damper according to any one of claims 1 to 6 between a liquid channel in the inkjet head and the liquid supply channel. .
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