JP2016055545A - Liquid spray head and liquid spray device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus.
従来、記録紙(被記録媒体)に液滴状のインクを吐出して、記録紙に画像や文字を記録する装置として、インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)を備えたインクジェットプリンタ(液体噴射装置)がある。
一般に、インクジェットヘッドは、複数のノズル孔からなるノズル列を有するノズルプレートと、ノズル孔に連通する複数のチャネルを有するアクチュエータプレートと、各チャネルにまとめて連通する共通インク室を有するカバープレートと、を備えている。この構成によれば、チャネル内を収縮させてチャネル内の圧力を上昇させることで、チャネル内のインクをノズル孔から吐出させ、記録紙に対してインクを付着させるようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet printer (liquid ejecting apparatus) provided with an ink jet head (liquid ejecting head) is an apparatus that ejects droplet-shaped ink onto recording paper (recording medium) and records images and characters on the recording paper. is there.
In general, an inkjet head includes a nozzle plate having a nozzle row composed of a plurality of nozzle holes, an actuator plate having a plurality of channels communicating with the nozzle holes, and a cover plate having a common ink chamber communicated collectively with each channel; It has. According to this configuration, the inside of the channel is contracted to increase the pressure in the channel, so that the ink in the channel is ejected from the nozzle holes, and the ink is adhered to the recording paper.
しかしながら、上述したインクジェットヘッドにおいては、例えばインク吐出時等に発生するチャネル内の圧力変動が共通インク室や、共通インク室を介して他のチャネル等に圧力波となって伝播し、吐出性能(印字安定性)に影響が及ぶという問題がある。具体的には、チャネルを駆動した際に発生した圧力波は共通インク室に伝播し、その他のチャネル内で吐出のために発生させる圧力波の共振周波数以外の周波数成分として吐出に対する影響を与え、速度が低下または上昇する等の影響がある。これと同時に液滴サイズも低下したり増加したりするため、記録紙に対する画質に影響を及ぼす。また、上述した圧力変動は、単位時間あたりの吐出量が多くなったり、液滴サイズが大きくなったりするに従い大きくなる。 However, in the above-described inkjet head, for example, pressure fluctuations in the channels that occur during ink ejection or the like propagate as pressure waves to the other channels or the like via the common ink chamber or the common ink chamber, and the ejection performance ( There is a problem that printing stability is affected. Specifically, the pressure wave generated when the channel is driven propagates to the common ink chamber and affects the ejection as a frequency component other than the resonance frequency of the pressure wave generated for ejection in the other channels, There are effects such as a decrease or increase in speed. At the same time, the droplet size also decreases or increases, which affects the image quality of the recording paper. Further, the pressure fluctuation described above increases as the discharge amount per unit time increases or the droplet size increases.
そこで、例えば下記特許文献1には、チャネルにおける延在方向一端部にノズル孔が配設されるとともに、延在方向他端部に配設された共通インク室からチャネル内にインクが供給される、いわゆるエッジシュートタイプのヘッドチップにおいて、共通インク室内での圧力変動を緩衝するために、厚さの薄い圧力変動緩衝部分を共通インク室に形成する構成が開示されている。 Therefore, for example, in Patent Document 1 below, a nozzle hole is disposed at one end portion in the extending direction of the channel, and ink is supplied into the channel from a common ink chamber disposed at the other end portion in the extending direction. In the so-called edge shoot type head chip, a configuration is disclosed in which a thin pressure fluctuation buffer portion is formed in the common ink chamber in order to buffer the pressure fluctuation in the common ink chamber.
ところで、上述したインクジェットヘッドのうち、チャネルの延在方向中間部にノズル孔を連通させる、いわゆるサイドシュートタイプのインクジェットヘッドにおいては、チャネルの延在方向両端部で共通インク室にそれぞれ連通することになる。
しかしながら、上述した特許文献1の構成にあっては、チャネルの他端部のみにしか圧力変動緩衝部分が配設されていないため、上述したサイドシュートタイプのインクジェットヘッドに採用した場合に、チャネル内で発生する圧力変動を効果的に抑制することが難しい。
By the way, in the above-described inkjet head, in the so-called side shoot type inkjet head in which the nozzle hole is communicated with the intermediate portion in the channel extending direction, both ends of the channel in the extending direction communicate with the common ink chamber. Become.
However, in the configuration of Patent Document 1 described above, the pressure fluctuation buffer portion is disposed only at the other end of the channel. It is difficult to effectively suppress pressure fluctuations generated in
この場合、ノズル孔に対して一端側と他端側との圧力バランス(圧力損失の比率)が不均一となり、液体噴射ヘッド内を所望の圧力に維持することが難しい。そのため、例えばノズル孔内においてメニスカスを安定して保持させることが難しく、印字安定性が低下するおそれがある。 In this case, the pressure balance (ratio of pressure loss) between the one end side and the other end side with respect to the nozzle hole becomes uneven, and it is difficult to maintain the inside of the liquid jet head at a desired pressure. Therefore, for example, it is difficult to stably hold the meniscus in the nozzle hole, and there is a possibility that the printing stability is lowered.
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、印字安定性の優れた液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus having excellent printing stability.
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る液体噴射ヘッドは、第1方向に沿って延びるチャネルが第1方向に直交する第2方向に並設されたチャネル列を有するアクチュエータプレートと、複数の前記チャネルに第1方向の一端部でまとめて連通する第1共通液体室、及び前記複数のチャネルに第1方向の他端部でまとめて連通する第2共通液体室を有し、前記アクチュエータプレートに積層されたカバープレートと、前記カバープレートに積層されるとともに、第2方向に長い流路部材と、を備え、前記流路部材は、前記第1共通液体室内に連通するとともに、撓み変形可能な第1圧力緩衝部と、前記第2共通液体室内に連通するとともに、撓み変形可能な第2圧力緩衝部と、を有し、前記第1圧力緩衝部及び前記第2圧力緩衝部は、第2方向に並んで配設されていることを特徴とする。
The present invention provides the following means in order to solve the above problems.
The liquid ejecting head according to the aspect of the invention includes an actuator plate having a channel row in which channels extending along the first direction are arranged in parallel in a second direction orthogonal to the first direction, and one end of the first direction in the plurality of channels. A cover plate stacked on the actuator plate, the first common liquid chamber communicated collectively at a portion, and the second common liquid chamber communicated collectively at the other end in the first direction to the plurality of channels; A flow path member that is stacked on the cover plate and that is long in the second direction, and the flow path member communicates with the first common liquid chamber and is deformable and deformable. A second pressure buffering portion that communicates with the second common liquid chamber and that can be deformed flexibly, and the first pressure buffering portion and the second pressure buffering portion are arranged side by side in the second direction. ing And wherein the door.
この構成によれば、液体噴射ヘッド内等で発生する圧力変動に応じて、圧力緩衝部が撓み変形することで、圧力変動を緩衝することができる。この場合、各共通液体室にそれぞれ圧力緩衝部が連通しているため、液体噴射ヘッド内の圧力変動を効果的に緩衝することができる。
しかも、第1圧力緩衝部及び第2圧力緩衝部が第2方向に並んで配設されているため、仮に圧力緩衝部を第1方向に並んで配設する場合に比べて各圧力緩衝部における第1方向の幅を確保することができる。これにより、圧力緩衝部を撓み変形させ易くなり、圧力緩衝効果をより高めることが可能となる。その結果、チャネルに対して第1圧力緩衝部側及び第2圧力緩衝部側での圧力バランス(圧力損失の比率)を均等に保持することができ、液体噴射ヘッド内を所望の圧力に維持し易くなる。この場合、液体噴射ヘッド内の圧力中心を、チャネルにおける第1方向の中央部で連通する噴射孔近傍に設定できるので、メニスカスを安定して保持することができ、液体を安定して噴射させることができる。
According to this configuration, the pressure fluctuation can be buffered by the pressure buffer portion being bent and deformed according to the pressure fluctuation generated in the liquid ejecting head or the like. In this case, since the pressure buffer portion communicates with each common liquid chamber, the pressure fluctuation in the liquid ejecting head can be effectively buffered.
And since the 1st pressure buffer part and the 2nd pressure buffer part are arranged along with the 2nd direction, compared with the case where a pressure buffer part is arranged along with the 1st direction temporarily, in each pressure buffer part The width in the first direction can be ensured. Thereby, it becomes easy to bend and deform a pressure buffer part, and it becomes possible to raise a pressure buffer effect more. As a result, the pressure balance (ratio of pressure loss) on the first pressure buffer portion side and the second pressure buffer portion side with respect to the channel can be uniformly maintained, and the inside of the liquid ejecting head is maintained at a desired pressure. It becomes easy. In this case, the pressure center in the liquid ejecting head can be set in the vicinity of the ejection hole communicating with the central portion in the first direction of the channel, so that the meniscus can be stably held and the liquid can be ejected stably. Can do.
また、前記第1圧力緩衝部は、第1連通路を通して前記第1共通液体室における第2方向の中央部で連通し、前記第2圧力緩衝部は、第2連通路を通して前記第2共通液体室における第2方向の中央部で連通していてもよい。
この構成によれば、第1連通路及び第2連通路が各共通液体室における第2方向の中央部でそれぞれ連通しているため、例えば各連通路が第2方向の片側で各共通液体室に連通する構成に比べて、各チャネルのうち、各連通路から最も離間するチャネルと、連通路と、の第2方向の距離を短縮(半減)できる。これにより、全チャネル間での圧力差を低減(半減)させることができる。
The first pressure buffering portion communicates with the central portion in the second direction in the first common liquid chamber through the first communication passage, and the second pressure buffering portion communicates with the second common liquid through the second communication passage. You may communicate in the center part of the 2nd direction in a chamber.
According to this configuration, since the first communication path and the second communication path communicate with each other at the central portion in the second direction in each common liquid chamber, for example, each communication path has each common liquid chamber on one side in the second direction. Compared to the configuration communicating with the channel, the distance in the second direction between the channel farthest from each communication path and the communication path among the channels can be shortened (halved). Thereby, the pressure difference between all the channels can be reduced (halved).
また、前記第1連通路及び前記第2連通路は、開口面積がそれぞれ同等になっていてもよい。
この構成によれば、連通路を通過する際の圧力損失の差を低減でき、流路部材内で液体をスムーズに流通させることができる。
The first communication path and the second communication path may have the same opening area.
According to this configuration, the difference in pressure loss when passing through the communication path can be reduced, and the liquid can be circulated smoothly in the flow path member.
また、前記第1圧力緩衝部及び前記第2圧力緩衝部は、容積が同等になっていてもよい。
この構成によれば、各圧力緩衝部内の容積が同等になっているため、両者の圧力緩衝効果を同等とすることができる。その結果、チャネルに対して第1圧力緩衝部側及び第2圧力緩衝部側での圧力バランスをより均等に保持することができる。
Further, the first pressure buffer portion and the second pressure buffer portion may have the same volume.
According to this structure, since the volume in each pressure buffer part is equivalent, both pressure buffer effects can be made equivalent. As a result, the pressure balance on the first pressure buffer side and the second pressure buffer side can be more evenly maintained with respect to the channel.
また、前記チャネル内には、前記第1圧力緩衝部及び前記第1共通液体室を通して液体が流入し、前記第2共通液体室及び前記第2圧力緩衝部を通して液体が排出されてもよい。
この構成によれば、循環式の液体噴射ヘッドに採用することで、チャネルに対して上流側(第1共通液体室側)の正圧と、下流側(第2共通液体室側)の負圧と、の圧力バランスを均等に保持することができる。
In addition, liquid may flow into the channel through the first pressure buffer and the first common liquid chamber, and liquid may be discharged through the second common liquid chamber and the second pressure buffer.
According to this configuration, the positive pressure on the upstream side (first common liquid chamber side) and the negative pressure on the downstream side (second common liquid chamber side) with respect to the channel are employed by adopting the circulation type liquid jet head. The pressure balance can be kept even.
また、前記第1圧力緩衝部及び前記第2圧力緩衝部間には、両者を仕切る仕切壁が設けられ、前記仕切壁には、前記第1圧力緩衝部内及び前記第2圧力緩衝部内を連通させるとともに、前記第1圧力緩衝部内及び前記第1共通液体室内を連通させる第1連通路、及び第2圧力緩衝部内及び前記第2共通液体室内を連通させる第2連通路よりも流路断面積が小さいバイパス路が形成されていてもよい。
この構成によれば、バイパス路を通した液体の流通を抑制した上で、各圧力緩衝部間で気泡を流通させることができる。この場合、第1圧力緩衝部内の気泡がチャネルを迂回して第2圧力緩衝部内に排出されることになる。これにより、チャネル内で気泡の滞留を抑制し、噴射不良が発生するのを抑制できる。
In addition, a partition wall is provided between the first pressure buffer portion and the second pressure buffer portion, and the partition wall communicates with the first pressure buffer portion and the second pressure buffer portion. In addition, the flow passage cross-sectional area is larger than the first communication path that connects the first pressure buffering section and the first common liquid chamber, and the second communication path that connects the second pressure buffering section and the second common liquid chamber. A small bypass path may be formed.
According to this configuration, it is possible to circulate bubbles between the respective pressure buffering portions while suppressing the flow of the liquid through the bypass passage. In this case, the bubbles in the first pressure buffering part bypass the channel and are discharged into the second pressure buffering part. Thereby, it is possible to suppress the retention of bubbles in the channel and to suppress the occurrence of injection failure.
本発明に係る液体噴射装置は、上記本発明に係る液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、を備えていることを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明に係る液体噴射ヘッドを備えているため、印字安定性の優れた液体噴射装置を提供できる。
The liquid ejecting apparatus according to the present invention includes the liquid ejecting head according to the present invention, and a moving mechanism that relatively moves the liquid ejecting head and the recording medium.
According to this configuration, since the liquid ejecting head according to the invention is provided, a liquid ejecting apparatus having excellent printing stability can be provided.
本発明によれば、印字安定性の優れた液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus having excellent printing stability.
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、本発明の液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置の一例として、インク(液体)を利用して記録紙に記録を行うインクジェットプリンタ(以下、単にプリンタという)を例に挙げて説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, as an example of a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head of the present invention, an ink jet printer (hereinafter simply referred to as a printer) that performs recording on recording paper using ink (liquid) is taken as an example. explain. In the drawings used for the following description, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.
(第1実施形態)
[プリンタ]
図1はプリンタ1の概略構成図である。
図1に示すように、本実施形態のプリンタ1は、紙等の記録紙(被記録媒体)Pを搬送する一対の搬送手段(移動機構)2,3と、インクが収容されたインクタンク4と、記録紙Pに液滴状のインクを吐出するインクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)5と、インクタンク4とインクジェットヘッド5との間でインクを循環させるインク循環手段6と、インクジェットヘッド5を記録紙Pの搬送方向(以下、X方向とする)と直交する方向(記録紙Pの幅方向、以下、Y方向とする)に走査させる走査手段(移動機構)7と、を備えている。なお、図中Z方向はX方向及びY方向と直交する高さ方向を示す。
(First embodiment)
[Printer]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the printer 1.
As shown in FIG. 1, a printer 1 according to the present embodiment includes a pair of conveying means (moving mechanisms) 2 and 3 that convey recording paper (recording medium) P such as paper, and an
搬送手段2は、Y方向に延設されたグリッドローラ11と、グリッドローラ11に平行に延設されたピンチローラ12と、グリッドローラ11を軸回転させるモータ等の駆動機構(不図示)と、を備えている。同様に、搬送手段3は、Y方向に延設されたグリッドローラ13と、グリッドローラ13に平行に延設されたピンチローラ14と、グリッドローラ13を軸回転させる駆動機構(不図示)と、を備えている。
The conveying means 2 includes a
インクタンク4は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの四色のインクのインクタンク4Y,4M,4C,4BがX方向に並んで設けられている。
The
図2はインクジェットヘッド5及びインク循環手段6の概略構成図である。
図1、図2に示すように、インク循環手段6は、インクジェットヘッド5にインクを供給するインク供給管21、及びインクジェットヘッド5からインクを排出するインク排出管22を有する循環流路23と、インク供給管21に接続された加圧ポンプ24と、インク排出管22に接続された吸引ポンプ25と、を備えている。なお、インク供給管21及びインク排出管22は、インクジェットヘッド5を支持する走査手段7の動作に対応可能な可撓性を有するフレキシブルホースからなる。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
As shown in FIGS. 1 and 2, the ink circulation means 6 includes an
加圧ポンプ24は、インク供給管21内を加圧し、インク供給管21を介してインクジェットヘッド5の後述する入口側共通インク室90(図3参照)にインクを送り出している。これにより、インクジェットヘッド5に対してインク供給管21側は正圧となっている。
吸引ポンプ25は、インク排出管22内を減圧し、インクジェットヘッド5の後述する出口側共通インク室91a,91b(図3参照)からインクを吸引している。これにより、インクジェットヘッド5に対してインク排出管22側は負圧となっている。そして、インクは、加圧ポンプ24及び吸引ポンプ25の駆動により、インクジェットヘッド5とインクタンク4との間を、循環流路23を介して循環可能となっている。
The pressurizing
The
図1に示すように、走査手段7は、Y方向に延設された一対のガイドレール31,32と、一対のガイドレール31,32に移動可能に支持されたキャリッジ33と、キャリッジ33をY方向に移動させる駆動機構34と、を備えている。駆動機構34は、一対のガイドレール31,32の間に配設された一対のプーリ35,36と、一対のプーリ35,36間に巻回された無端ベルト37と、一方のプーリ35を回転駆動させる駆動モータ38と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the scanning means 7 includes a pair of
一対のプーリ35,36は、一対のガイドレール31,32の両端部間にそれぞれ配設される。無端ベルト37は、一対のガイドレール31,32間に配設され、この無端ベルト37にキャリッジ33が連結される。キャリッジ33には、複数のインクジェットヘッド5として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの四色のインクのインクジェットヘッド5Y,5M,5C,5BがY方向に並んで搭載される。なお、上述した搬送手段2,3及び走査手段7により、インクジェットヘッド5と記録紙Pとを相対的に移動させる移動機構を構成している。
The pair of
<インクジェットヘッド>
次に、上述したインクジェットヘッド5について詳述する。なお、インクジェットヘッド5Y,5M,5C,5Bは、供給されるインクの色以外は何れも同一の構成からなるため、以下の説明では、まとめてインクジェットヘッド5として説明する。
図3はインクジェットヘッド5の分解斜視図、図4はノズルプレート51を取り外した状態におけるインクジェットヘッド5の底面図である。
図3、図4に示すように、各インクジェットヘッド5は、後述する吐出チャネル71における延在方向(Y方向(第1方向))の中央部からインクを吐出する、いわゆるサイドシュートタイプのうち、インクタンク4との間でインクを循環させる循環式のインクジェットヘッド5である。また、本実施形態のインクジェットヘッド5は、複数のノズル孔(噴射孔)85,86からなるノズル列87,88が二列に亘って形成された二列タイプのインクジェットヘッド5である。
<Inkjet head>
Next, the above-described
3 is an exploded perspective view of the
As shown in FIGS. 3 and 4, each
インクジェットヘッド5は、ノズルプレート51、アクチュエータプレート52、カバープレート53、及び流路部材54を主に備えている。そして、インクジェットヘッド5は、これらノズルプレート51、アクチュエータプレート52、カバープレート53、及び流路部材54がこの順で接着剤等によりZ方向に積層された構成とされている。なお、以下の説明では、上述したZ方向のうち、ノズルプレート51側(図3における下側)を一端側、流路部材54側(図3における上側)を他端側として説明する。
The
<アクチュエータプレート>
図5は図4のV−V線に相当する断面図、図6は図7のVI−VI線に相当する断面図である。
図5、図6に示すように、アクチュエータプレート52は、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等の圧電材料で形成され、その分極方向が厚さ方向(Z方向)に沿って一方向に設定されている。このアクチュエータプレート52には、X方向(第2方向)に間隔をあけて並設された複数のチャネル71,72からなるチャネル列(第1チャネル列63及び第2チャネル列64)が2列配設されている。なお、以下の説明では、主に第1チャネル列63について説明し、第2チャネル列64における第1チャネル列63と対応する箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
<Actuator plate>
5 is a cross-sectional view corresponding to line VV in FIG. 4, and FIG. 6 is a cross-sectional view corresponding to line VI-VI in FIG.
As shown in FIGS. 5 and 6, the
第1チャネル列63は、Y方向に沿って延在する複数のチャネル71,72が、X方向に間隔をあけて互いに平行に並んで構成されている。すなわち、各チャネル71,72は、Y方向に直線状、かつX方向に等間隔に形成されるとともに、圧電体(アクチュエータプレート52)からなる駆動壁65によってそれぞれ画成されている。
The
具体的に、複数のチャネル71,72は、インクが充填される吐出チャネル(チャネル)71と、インクが充填されないダミーチャネル72と、を有している。そして、これら吐出チャネル71及びダミーチャネル72は、X方向で交互に並んで配列されている。
図3、図6に示すように、吐出チャネル71は、X方向から見た側面視において、Z方向の一端側に向けて凸の湾曲形状を呈している。具体的に、吐出チャネル71は、Y方向の両端部から中央部に向かうに従いZ方向の一端側に向けて湾曲しながら延びる切り上がり部66と、各切り上がり部66間に位置する中間部67と、を有している。吐出チャネル71は、中間部67を通してアクチュエータプレート52におけるZ方向の一端側に位置する第1主面52a上に開口し、切り上がり部66及び中間部67を通してZ方向の他端側に位置する第2主面52b上に開口している。すなわち、アクチュエータプレート52において、吐出チャネル71の中間部67に位置する部分は、Z方向に貫通している。
Specifically, the plurality of
As shown in FIGS. 3 and 6, the
ダミーチャネル72は、X方向から見た側面視において、Z方向の他端側に向けて凸の湾曲形状を呈している。すなわち、ダミーチャネル72は、吐出チャネル71に対してZ方向に反転した形状になっている。具体的に、ダミーチャネル72は、Y方向の両端部から中央部に向かうに従いZ方向の他端側に向けて湾曲しながら延びる切り上がり部68と、各切り上がり部68間に位置する中間部69と、を有している。ダミーチャネル72は、切り上がり部68及び中間部69を通してアクチュエータプレート52の第1主面52a上に開口し、中間部69を通してアクチュエータプレート52の第2主面52b上に開口している。すなわち、アクチュエータプレート52において、ダミーチャネル72の中間部69に位置する部分は、Z方向に貫通している。
The
したがって、吐出チャネル71及びダミーチャネル72は、アクチュエータプレート52における両主面52a,52b上でのY方向における開口長がそれぞれ異なっている。第1チャネル列63は、図4に示すように、第1主面52a上においてダミーチャネル72の開口長が吐出チャネル71の開口長よりも長くなり、図3に示すように、第2主面52b上において吐出チャネル71の開口長がダミーチャネル72の開口長よりも長くなっている。この場合、図4に示すように、第1主面52a上ではダミーチャネル72が両切り上がり部68の長さ分だけ吐出チャネル71よりもY方向の両側に突出している。また、図3に示すように、第2主面52b上では、吐出チャネル71が両切り上がり部66の長さ分だけダミーチャネル72よりもY方向の両側に突出している。
Accordingly, the
また、図6に示すように、アクチュエータプレート52の後述する第1尾部70Aのうち、ダミーチャネル72に対してY方向の外側(一端側)に位置する部分には、浅溝部77が形成されている。浅溝部77は、Y方向の内側端部がダミーチャネル72内に連通し、Y方向の外側端部がアクチュエータプレート52のY方向における外側端面で開口している。
As shown in FIG. 6, a
図3、図4に示すように、第2チャネル列64は、上述した第1チャネル列63と同様に吐出チャネル71及びダミーチャネル72が交互に並設されてなり、第1チャネル列63に対してY方向に間隔をあけて配設されている。具体的に、第2チャネル列64の吐出チャネル71及びダミーチャネル72は、第1チャネル列63の吐出チャネル71及びダミーチャネル72の配列ピッチに対して半ピッチずれて配列されている。したがって、本実施形態のインクジェットヘッド5では、第1チャネル列63及び第2チャネル列64の吐出チャネル71同士、並びに第1チャネル列63及び第2チャネル列64のダミーチャネル72同士が千鳥状(互い違い)に配置されている。すなわち、隣り合うチャネル列63,64間において、吐出チャネル71及びダミーチャネル72同士がY方向で対向している。なお、アクチュエータプレート52のうち、Y方向の両端部(各チャネル列63,64に対してY方向の外側に位置する部分はそれぞれ尾部(第1尾部70A及び第2尾部70B)を構成している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
ここで、図3、図6に示すように、隣り合うチャネル列63,64間において、Y方向で対向する吐出チャネル71及びダミーチャネル72は、Y方向の内側端部同士がZ方向で重なり合う位置に相互に近接配置されている。具体的に、Y方向で対向する第1チャネル列63の吐出チャネル71及び第2チャネル列64のダミーチャネル72は、Y方向の内側に位置する切り上がり部66,68の一部同士がZ方向で重なり合っている。一方、Y方向で対向する第1チャネル列63のダミーチャネル72及び第2チャネル列64の吐出チャネル71は、Y方向の内側に位置する切り上がり部68,66の一部同士がZ方向で重なり合っている。
Here, as shown in FIG. 3 and FIG. 6, between the
図3〜図6に示すように、アクチュエータプレート52の駆動壁65のうち、各吐出チャネル71に面する内側面(吐出チャネル71の内面のうち、Y方向で対向する面)には、共通電極73がそれぞれ形成されている。これら共通電極73は、Z方向における幅が吐出チャネル71の半分程度とされ、各吐出チャネル71の内側面において、Z方向の一端縁から中間部分に至る範囲に形成されている。なお、共通電極73は、Y方向における長さが吐出チャネル71の中間部67と同等(第1主面52a上における吐出チャネル71の開口長と同等)とされている。
As shown in FIG. 3 to FIG. 6, a common electrode is formed on the inner surface (the surface facing the Y direction among the inner surfaces of the discharge channels 71) of the
図4、図6に示すように、アクチュエータプレート52における第1主面52a上の尾部70A,70Bには、共通電極73と、後述するフレキシブルプリント基板80,81と、を電気的に接続する複数の共通配線74が形成されている。共通配線74は、Y方向に沿って互いに平行に延在する帯状とされ、そのY方向の内側端部が吐出チャネル71の共通電極73に接続されるとともに、吐出チャネル71に対してY方向の外側に向けて引き出されている。
As shown in FIGS. 4 and 6, the
また、図3、図5、図6に示すように、アクチュエータプレート52の駆動壁65のうち、各ダミーチャネル72に面する内側面には、個別電極75が形成されている。これら個別電極75は、Z方向における幅がダミーチャネル72の半分程度とされ、各ダミーチャネル72の内側面において、Z方向の一端縁から中間部分に至る範囲に形成されている。この場合、各個別電極75のうち、同一のダミーチャネル72内で対向する個別電極75同士は互いに電気的に分離されている。なお、個別電極75は、浅溝部77の内側面にも連なっている。
一方、吐出チャネル71を挟んで対向する個別電極75同士は、尾部70A,70Bにおいて、共通配線74よりもY方向の外側に位置する個別配線76を介して電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 3, 5, and 6,
On the other hand, the
図4に示すように、アクチュエータプレート52の第1主面52a上において、第1尾部70Aには、第1チャネル列63側の各配線74,76に接続される第1フレキシブルプリント基板80が圧着されている。一方、第2尾部70Bには、第2チャネル列64側の各配線74,76に接続される第2フレキシブルプリント基板81が圧着されている。
As shown in FIG. 4, on the first
<ノズルプレート>
図3に示すように、ノズルプレート51は、厚みが50μm程度のポリイミド等のフィルム材からなり、アクチュエータプレート52の第1主面52a上に接着されている。なお、ノズルプレート51は、Y方向における幅がアクチュエータプレート52よりも狭くなっており、アクチュエータプレート52におけるY方向の外側端部(尾部70A,70B)を露出させている。そして、アクチュエータプレート52のうち、ノズルプレート51から露出した部分に上述したフレキシブルプリント基板80,81がそれぞれ圧着されている。
<Nozzle plate>
As shown in FIG. 3, the
ノズルプレート51には、X方向に間隔をあけて並設された複数のノズル孔(第1ノズル孔85及び第2ノズル孔86)からなるノズル列(第1ノズル列87及び第2ノズル列88)が2列配設されている。
The
第1ノズル列87は、ノズルプレート51をZ方向に貫通する複数の第1ノズル孔85を有し、これら第1ノズル孔85がX方向に間隔をあけて一直線上に並んで構成されている。これら第1ノズル孔85は、上述した第1チャネル列63の吐出チャネル71内に連通している。
第2ノズル列88は、ノズルプレート51をZ方向に貫通する複数の第2ノズル孔86を有し、上述した第1ノズル列87と平行に配設されている。各第2ノズル孔86は、上述した第2チャネル列64の吐出チャネル71内に連通している。したがって、各ダミーチャネル72は、ノズル孔85,86には連通しておらず、ノズルプレート51によりZ方向の一端側から覆われている。
The
The
<カバープレート>
図3に示すように、カバープレート53は、各チャネル列63,64を閉塞するようにアクチュエータプレート52の第2主面52b上に接着された板状とされている。
図3、図6に示すように、カバープレート53には、入口側共通インク室90及び出口側共通インク室(第1出口側共通インク室91a、及び第2出口側共通インク室91b)が形成されている。
<Cover plate>
As shown in FIG. 3, the
As shown in FIGS. 3 and 6, the
入口側共通インク室90は、カバープレート53をX方向に沿って延びるスリットとされている。入口側共通インク室90は、各チャネル列63,64の吐出チャネル71におけるY方向の内側端部同士とZ方向で対向し、各吐出チャネル71内にまとめて連通している。
The entrance-side
第1出口側共通インク室91aは、カバープレート53をX方向に沿って延びるスリットとされている。第1出口側共通インク室91aは、第1チャネル列63の吐出チャネル71におけるY方向の外側端部とZ方向で対向し、第1チャネル列63の吐出チャネル71内にまとめて連通している。
第2出口側共通インク室91bは、第2チャネル列64の吐出チャネル71におけるY方向の外側端部とZ方向で対向し、第2チャネル列64の吐出チャネル71内にまとめて連通している。
したがって、入口側共通インク室90及び各出口側共通インク室91a,91bは、それぞれ各吐出チャネル71に連通する一方、ダミーチャネル72には連通していない。
The first outlet side
The second outlet-side
Therefore, the inlet-side
<流路部材>
図7は流路部材54をZ方向の一端側から見た平面図であり、図8は流路部材54をZ方向の他端側から見た平面図である。また、図9は流路部材54をZ方向の一端側から見た斜視図であり、図10は流路部材54をZ方向の他端側から見た斜視図である。
図6〜図10に示すように、流路部材54は、共通インク室90,91a,91bを閉塞するように、カバープレート53上に接着された板状の流路プレート92と、流路プレート92上に接着され、流路プレート92と協働して入口側圧力緩衝部93及び出口側圧力緩衝部99を画成するフィルム94と、を備えている。なお、流路プレート92は、Z方向から見た平面視でX方向に長い長方形状を呈している。
<Flow channel member>
7 is a plan view of the
As shown in FIGS. 6 to 10, the
流路プレート92は、上述したインク供給管21が接続される導入ポート95と、インク排出管22が接続される導出ポート96と、導入ポート95及び入口側共通インク室90間を接続するインク供給部97と、導出ポート96及び出口側共通インク室91a,91b間を接続するインク排出部98と、を有している。
The
導入ポート95は、流路プレート92のうち、X方向の一端部において、Y方向の中央部に位置し、Z方向に延設されている。導入ポート95のうち、インクの流通方向に沿う上流側の開口部はZ方向の他端側に向けて開放され、下流側の開口部はZ方向の一端部においてX方向の内側に向けて開放されている。
導出ポート96は、流路プレート92のうち、X方向の他端部において、Y方向の中央部に位置し、Z方向に延設されている。導出ポート96のうち、上流側の開口部はZ方向の一端部においてX方向の内側に向けて開放され、下流側の開口部はZ方向の他端側に向けて開放されている。
The
The
インク供給部97は、入口側共通インク室90内に連通する入口側連通室100と、入口側連通室100よりも上流側に位置する入口側収容部101と、入口側収容部101及び入口側連通室100間を接続する連通路102と、入口側収容部101及び導入ポート95間を接続する導入路103と、を備えている。
The
図6、図7、図9に示すように、入口側連通室100は、Z方向の一端側に向けて開口するとともに、Z方向に沿う断面視で矩形状の溝であり、流路プレート92のうちY方向の中央部において、X方向に沿って延設されている。また、入口側連通室100は、入口側共通インク室90を全域に亘ってZ方向の他端側から覆っている。
As shown in FIGS. 6, 7, and 9, the inlet
図6、図8、図10に示すように、入口側収容部101は、Z方向の他端側に向けて開口するとともに、Z方向に沿う断面形状が矩形状の溝であり、流路プレート92におけるX方向の一端部に延設されている。具体的に、図8、図10に示すように、入口側収容部101は、X方向の一端部(外側端部)に位置して導入路103が接続される上流側ガイド部101aと、X方向の他端部(内側端部)に位置して連通路102が接続される下流側ガイド部101bと、これら各ガイド部101a,101b間を接続する中間流路101cと、を有している。
As shown in FIGS. 6, 8, and 10, the inlet
上流側ガイド部101aは、中間流路101cに対して二又に分岐している。具体的に、上流側ガイド部101aは、Z方向から見た平面視でW字状とされ、X方向の他端側(下流側)に向かうに従いY方向における流路幅が漸次拡大している。
下流側ガイド部101bは、Z方向から見た平面視でV字状とされ、X方向の他端側(下流側)に向かうに従いY方向における流路幅が漸次縮小している。
中間流路101cは、流路プレート92におけるY方向のほぼ全域に亘って形成されている。すなわち、中間流路101cは、Y方向における幅が入口側連通室100よりも広く形成されている。この場合、入口側収容部101におけるY方向の両端部は、出口側共通インク室91a,91bとそれぞれZ方向で重なる位置まで延設されている。なお、中間流路101cは、Y方向における流路幅がX方向の全体に亘って一様となっている。
The
The
The
図6〜図10に示すように、連通路102は、流路プレート92において、X方向及びY方向の中央部に位置し、流路プレート92をZ方向に貫通している。連通路102は、Z方向の一端側開口部が入口側連通室100内におけるX方向の中央部で開口している。したがって、本実施形態の連通路102は、Z方向から見た平面視で入口側共通インク室90及びチャネル列63,64におけるX方向の中央部に位置している。図示の例において、連通路102は、Z方向から見た平面視でX方向を長軸方向とする長円形状とされ、その中心が入口側連通室100におけるX方向及びY方向の中心と一致している。なお、連通路102の内径は、Z方向の全体に亘って一様になっている。
As shown in FIGS. 6 to 10, the
一方、連通路102は、Z方向の他端側開口部が入口側収容部101における下流側ガイド部101bの内側で開口している。この場合、連通路102は、下流側ガイド部101bにおけるX方向の他端部に位置し、下流側ガイド部101bによりX方向の他端側から取り囲まれている。
On the other hand, in the
図7〜図10に示すように、導入路103は、流路プレート92におけるZ方向の一端面に形成された導入溝110と、導入溝110内と入口側圧力緩衝部93内とを連通する一対の導入孔111と、を備えている。
図7、図9に示すように、導入溝110は、上流端が導入ポート95における下流端に連通し、下流側が二又に分岐した後、入口側連通室100に対してY方向の両側をX方向に沿って延在している。導入溝110は、アクチュエータプレート52のうち、各チャネル列63,64以外の部分にZ方向で対向している。すなわち、導入溝110は、アクチュエータプレート52によって閉塞され、チャネル列63,64内には直接連通していない。
As shown in FIGS. 7 to 10, the
As shown in FIGS. 7 and 9, the
図7、図8、図10に示すように、各導入孔111は、流路プレート92をZ方向に貫通するとともに、Z方向から見た平面視でX方向を長軸方向とする長円形状とされている。導入孔111は、上流端が導入溝110の下流端でそれぞれ開口し、下流端が入口側収容部101における上流側ガイド部101aの内側で開口している。なお、各導入孔111は、上流側ガイド部101aにおけるX方向の一端部に位置し、上流側ガイド部101aによりX方向の一端側から各別に取り囲まれている。また、各導入孔111の内径は、Z方向の全体に亘って一様になっている。
As shown in FIGS. 7, 8, and 10, each
このように、入口側収容部101内において、各導入孔111及び連通路102は離間して配設されるとともに、そのうち各導入孔111はX方向の一端部に位置し、連通路102はX方向の中央部に位置している。言い換えると、連通路102は、Z方向から見た平面視において、各導入孔111と、チャネル列63,64におけるX方向の他端部と、の間の中間部分に位置している。なお、各導入孔111における開口面積(例えば、入口側収容部101での開口面積)の総和と、上述した連通路102における開口面積(例えば、入口側収容部101での開口面積)と、は同等になっている。これにより、導入孔111及び連通路102を通過する際の圧力損失の差を低減でき、流路部材54内でインクをスムーズに流通させることができる。
As described above, in the inlet
図6、図7、図9に示すように、インク排出部98は、各出口側共通インク室91a,91bに各別に連通する一対の出口側連通室113と、各出口側連通室113よりも下流側に位置する出口側収容部115と、出口側連通室113及び出口側収容部115間を接続する一対の連通路116と、出口側収容部115及び導出ポート96間を接続する導出路117と、を備えている。
各出口側連通室113は、Z方向の一端側に向けて開口するとともに、Z方向に沿う断面視で矩形状の溝であり、流路プレート92のうちY方向の両端部において、X方向に沿って延設されている。また、各出口側連通室113は、各出口側共通インク室91a,91bをZ方向の他端側から各別に覆っている。
As shown in FIGS. 6, 7, and 9, the
Each outlet-
図8、図10に示すように、出口側収容部115は、上述した入口側収容部101と同様に、Z方向に沿う断面形状が矩形状の溝であり、流路プレート92におけるX方向の他端部に延設されるとともに、X方向における長さが入口側収容部101と同等に形成されている。具体的に、出口側収容部115は、X方向の一端部(内側端部)に位置して連通路116が接続される上流側ガイド部115aと、X方向の他端部(外側端部)に位置して導出路117が接続される下流側ガイド部115bと、これら各ガイド部115a,115b間を接続する中間流路115cと、を有している。
As shown in FIGS. 8 and 10, the outlet side
上流側ガイド部115aは、中間流路115cに対して二又に分岐するとともに、上述した入口側収容部101の下流側ガイド部101bに対してY方向の両側に配置されている。すなわち、出口側収容部115の上流側ガイド部115aは、流路プレート92におけるX方向の中央部において、入口側収容部101の下流側ガイド部101bに対して入り組んで形成されている。なお、上流側ガイド部115aは、Z方向から見た平面視でW字状とされ、X方向の他端側(下流側)に向かうに従いY方向における流路幅が漸次拡大している。
下流側ガイド部115bは、中間流路115cに対して二又に分岐している。具体的に、下流側ガイド部115bは、Z方向から見た平面視でW字状とされ、X方向の他端側(下流側)に向かうに従いY方向における流路幅が漸次縮小している。
The
The
中間流路115cは、Y方向における流路幅が上述した入口側収容部101の中間流路101cの流路幅と同等になっており、流路プレート92におけるY方向のほぼ全域に亘って形成されている。
The
図6〜図8に示すように、各連通路116は、流路プレート92において、X方向の中央部であって、Y方向の両端部に位置し、流路プレート92をZ方向に貫通している。各連通路116は、Z方向の一端側開口部が各出口側連通室113内におけるX方向の中央部で各別に開口している。したがって、本実施形態の連通路116は、Z方向から見た平面視で出口側共通インク室91a,91b及びチャネル列63,64におけるX方向の中央部に位置している。
As shown in FIGS. 6 to 8, each
各連通路116は、Z方向から見た平面視でX方向を長軸方向とする半長円形状とされ、その中心が出口側連通室113におけるX方向の中心と一致している。この場合、連通路116は、X方向における長さがインク供給部97の連通路102と同等とされるとともに、インク供給部97の連通路102に対してY方向の両側であって、X方向で同等の位置に配置されている。なお、連通路116は、Z方向の一端部が他端部に比べて内径が大きくなっている。
Each
一方、連通路116は、Z方向の他端側開口部が出口側収容部115における上流側ガイド部115aの内側で開口している。この場合、連通路116は、上流側ガイド部115aにおけるX方向の一端部に位置し、上流側ガイド部115aによりX方向の一端側から取り囲まれている。なお、インク供給部97における連通路102の入口側収容部101での開口面積と、インク排出部98における各連通路116の出口側収容部115での開口面積の総和と、はそれぞれ同等になっている。これにより、連通路102,116を通過する際の圧力損失の差を低減でき、流路部材54内でインクをスムーズに流通させることができる。
On the other hand, the other end side opening in the Z direction of the
図7〜図10に示すように、導出路117は、流路プレート92をZ方向に貫通する一対の導出孔121と、流路プレート92におけるZ方向の一端面において導出孔121と導出ポート96との間を接続する導出溝122と、を備えている。
各導出孔121は、Z方向から見た平面視でX方向を長軸方向とする長円形状とされている。各導出孔121は、上流端が出口側収容部115における下流側ガイド部115bの内側で開口している。なお、各導出孔121は、下流側ガイド部115bにおけるX方向の他端部に位置し、下流側ガイド部115bによりX方向の他端側から各別に取り囲まれている。また、各導出孔121の内径は、Z方向の全体に亘って一様になっている。
As shown in FIGS. 7 to 10, the lead-out
Each lead-out
導出溝122は、流路プレート92においてX方向の他端部に形成されるとともに、Z方向の一端側に向けて開放されている。具体的に、導出溝122は、下流端が導出ポート96の上流端に連通し、上流端が二又に分岐した後上述した導出孔121に接続されている。なお、導出溝122は、アクチュエータプレート52のうち、各チャネル列63,64以外の部分にZ方向で対向している。すなわち、導出溝122は、アクチュエータプレート52によって閉塞され、チャネル列63,64内には直接連通していない。
The lead-out
ここで、図6に示すように、流路プレート92のZ方向における他端面には、各収容部101,115をZ方向の他端側から閉塞する上述したフィルム94が配設されている。フィルム94は、例えばポリアミド等の樹脂材料により形成されるとともに、厚さが例えば15μm程度であって、撓み変形可能とされている。そして、入口側収容部101とフィルム94とにより画成された空間は、入口側共通インク室90に上流側で連通し、インクを貯留するとともに、一部が撓み変形可能な入口側圧力緩衝部93を構成している。一方、出口側収容部115とフィルム94とにより画成された空間は、出口側共通インク室91a,91bに下流側でまとめて連通し、インクが排出されるとともに、一部が撓み変形可能な出口側圧力緩衝部99を構成している。すなわち、各圧力緩衝部93,99は、流路部材54において、X方向に並んで配設されている。この場合、各圧力緩衝部93,99の容積は、互いに同等になっている。
Here, as shown in FIG. 6, the above-described
なお、流路プレート92においてZ方向の両端面には、流路プレート92と、アクチュエータプレート52及びフィルム94それぞれと、の接着に用いられる接着剤を収容する接着剤収容部120が形成されている。
In the
[プリンタの動作方法]
次に、上述したように構成されたプリンタ1を利用して、記録紙Pに文字や図形等を記録する場合について以下に説明する。
なお、初期状態として、図1に示す4つのインクタンク4にはそれぞれ異なる色のインクが十分に封入されているものとする。また、インクタンク4内のインクがインク循環手段6を介してインクジェットヘッド5内に充填された状態となっている。
[How the printer works]
Next, a case where characters, figures, and the like are recorded on the recording paper P using the printer 1 configured as described above will be described below.
As an initial state, it is assumed that inks of different colors are sufficiently sealed in the four
このような初期状態のもと、プリンタ1を作動させると、搬送手段2,3のグリッドローラ11,13が回転することで、これらグリッドローラ11,13及びピンチローラ12,14間に記録紙Pを搬送方向(X方向)に向けて搬送する。また、これと同時に駆動モータ38がプーリ35,36を回転させて無端ベルト37を動かす。これにより、キャリッジ33がガイドレール31,32にガイドされながらY方向に往復移動する。
そしてこの間に、各インクジェットヘッド5より4色のインクを記録紙Pに適宜吐出させることで、文字や画像等の記録を行うことができる。
Under such an initial state, when the printer 1 is operated, the
During this time, ink of four colors is appropriately ejected from the respective inkjet heads 5 onto the recording paper P, whereby characters, images, and the like can be recorded.
ここで、各インクジェットヘッド5の動きについて、以下に詳細に説明する。
本実施形態のようなサイドシュートタイプのうち、循環式のインクジェットヘッド5では、まず図2に示す加圧ポンプ24及び吸引ポンプ25を作動させることで、循環流路23内にインクを流通させる。この場合、インク供給管21を流通するインクは、導入ポート95を通って流路部材54内に流入する。具体的に、導入ポート95内に流入したインクは、導入路103を通って入口側圧力緩衝部93内に流入し、その後連通路102を通って入口側連通室100内に流入する。そして、入口側連通室100内に流入したインクは、入口側共通インク室90内に流入した後、各チャネル列63,64の吐出チャネル71内に供給される。
Here, the movement of each
In the circulation
このとき、本実施形態では、連通路102が入口側連通室100(入口側共通インク室90)に対してX方向の中央部で連通しているため、入口側共通インク室90内に流入したインクは、入口側共通インク室90内をY方向の両側に向けて流通する。そして、インクは、入口側共通インク室90内を流通する過程で各吐出チャネル71内に分配される。
At this time, in this embodiment, since the
また、各吐出チャネル71内のインクは、各出口側共通インク室91a,91b内に流入し、その後各出口側連通室113から流路部材54内に流入する。具体的に、各出口側連通室113内に流入したインクは、連通路116を通って出口側圧力緩衝部99内に流入する。出口側圧力緩衝部99内に流入したインクは、導出路117を通って導出ポート96内に流入する。その後、導出ポート96内に流入したインクは、インク排出管22を通ってインクタンク4に戻された後、再びインク供給管21に供給される。これにより、インクジェットヘッド5とインクタンク4との間でインクを循環させる。
Further, the ink in each
そして、キャリッジ33(図1参照)によって往復移動が開始されると、共通電極73を基準電位GNDとし、個別電極75を駆動電位Vddとして各電極73,75間に電圧を印加する。すると、吐出チャネル71を画成する2つ駆動壁65に厚み滑り変形が生じ、これら2つの駆動壁65が吐出チャネル71にダミーチャネル72側へ突出するように変形する。すなわち、本実施形態のアクチュエータプレート52は分極方向が一方向であり、電極73,75が駆動壁65のZ方向における中間部分までしか形成されていない。そのため、各電極73,75間に電圧を印加することで、駆動壁65におけるZ方向の中間部分を中心にしてV字状に屈曲変形する。これにより、吐出チャネル71があたかも膨らむように変形する。
When reciprocation is started by the carriage 33 (see FIG. 1), a voltage is applied between the
このように、2つの駆動壁65の圧電厚み滑り効果による変形によって、吐出チャネル71の容積が増大する。そして、吐出チャネル71の容積が増大したことにより、入口側共通インク室90内に貯留されたインクが吐出チャネル71内に誘導される。そして、吐出チャネル71の内部に誘導されたインクは、圧力波となって吐出チャネル71の内部に伝播し、この圧力波がノズル孔85,86に到達したタイミングで、電極73,75間に印加した電圧をゼロにする。これにより、駆動壁65が復元し、一旦増大した吐出チャネル71の容積が元の容積に戻る。この動作によって、吐出チャネル71の内部の圧力が増加し、インクが加圧される。その結果、液滴状のインクがノズル孔85,86を通って外部に吐出されることで、上述したように記録紙Pに文字や画像等を記録することができる。
なお、本実施形態におけるインクを吐出チャネル71の内部に循環させる動作と、吐出チャネル71からインクを吐出する動作は、個別に実施しても、同時に実施しても構わない。
Thus, the volume of the
The operation of circulating the ink in the
ここで、本実施形態では、インクジェットヘッド5内の圧力変動に応じて、圧力緩衝部93,99を画成するフィルム94が撓み変形することで、圧力変動を緩衝している。まず、本実施形態のような循環式のインクジェットヘッド5では、各ノズル孔85,86内部でメニスカスが形成されるように、各ノズル孔85,86近傍での圧力が常に負圧(例えば、−1kPa程度)になるように加圧ポンプ24及び吸引ポンプ25の駆動が制御されている。なお、吸引ポンプ25の吸引力は、加圧ポンプ24の加圧力よりも高くなるように設定されている。
Here, in this embodiment, the pressure fluctuation is buffered by the
この場合、チャネル列63,64に対して上流側(入口側共通インク室90側)は正圧となり、下流側(出口側共通インク室91a,91b側)は負圧となっている。そのため、入口側圧力緩衝部93のフィルム94は、入口側圧力緩衝部93の容積を拡大させるようにZ方向の他端側に向けて撓み変形する。一方、出口側圧力緩衝部99のフィルム94は、出口側圧力緩衝部99の容積を縮小させるようにZ方向の一端側に向けて撓み変形する。
In this case, the upstream side (inlet side
この状態で、上述したように吐出チャネル71の容積の減少により各ノズル孔85,86からインクが吐出されると、吐出チャネル71内の圧力が瞬間的に減少する。すると、吐出チャネル71内の圧力変動が圧力波となって各共通インク室90,91a,91bを介して各圧力緩衝部93,99内に伝播し、フィルム94が撓み変形する。すなわち、フィルム94が各圧力緩衝部93,99内の容積を縮小させるようにZ方向の一端側に向けて撓み変形する。これにより、吐出チャネル71内で発生した圧力変動を緩衝することができる。
In this state, when ink is ejected from the nozzle holes 85 and 86 due to a decrease in the volume of the
また、圧力緩衝部93,99には、各共通インク室90,91a,91bを介して各吐出チャネル71がまとめて連通しているので、何れかの吐出チャネル71での圧力変動が各圧力緩衝部93,99を介して他の吐出チャネル71に伝播される、いわゆるクロストークも抑制できる。
なお、上述の説明では、インク吐出時に起こる圧力変動について説明したが、これに限られない。例えばキャリッジ33の移動時やインク給排時等において、循環流路23の揺動によってインクジェットヘッド5内に発生する圧力変動についても、フィルム94が撓み変形することで圧力変動を緩衝することが可能である。
In addition, since the
In the above description, the pressure fluctuation that occurs during ink ejection has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, even when the
ここで、本実施形態では、入口側圧力緩衝部93及び出口側圧力緩衝部99がX方向に並んで配設される構成とした。
この構成によれば、仮に圧力緩衝部93,99をY方向に並んで配設する場合に比べて各圧力緩衝部93,99におけるY方向の幅を確保することができる。これにより、圧力緩衝部93,99(フィルム94)を撓み変形させ易くなり、圧力緩衝効果をより高めることが可能となる。その結果、吐出チャネル71に対して上流側及び下流側での圧力バランスを均等に保持することができ、インクジェットヘッド5内を所望の圧力に維持し易くなる。この場合、インクジェットヘッド5内の圧力中心をノズル孔85,86近傍に設定できるので、メニスカスを安定して保持することができ、インクを安定して吐出させることができる。
Here, in this embodiment, it was set as the structure by which the inlet side
According to this structure, the width | variety of the Y direction in each
また、連通路102,116が各共通インク室90,91a,91bにおけるX方向の中央部でそれぞれ連通している構成とした。
この構成によれば、例えば連通路102,116がX方向の一端部で各共通インク室90,91a,91bに連通する構成に比べて、各吐出チャネル71のうち、連通路102,116から最も離間する吐出チャネル71と、連通路102,116と、のX方向の距離を短縮(半減)できる。これにより、全吐出チャネル71間での圧力差を低減(半減)させることができる。
In addition, the
According to this configuration, for example, the
また、各圧力緩衝部93,99内の容積が同等になっているため、両者の圧力緩衝効果を同等とすることができる。その結果、吐出チャネル71に対して上流側及び下流側での圧力バランスをより均等に保持することができる。
Moreover, since the volume in each
そして、本実施形態のプリンタ1では、上述したインクジェットヘッド5を備えているため、印字安定性の優れたプリンタ1を提供できる。
And since the printer 1 of this embodiment is equipped with the
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上述した実施形態では、液体噴射装置の一例として、インクジェットプリンタ1を例に挙げて説明したが、プリンタに限られるものではない。例えば、ファックスやオンデマンド印刷機等であっても構わない。 For example, in the above-described embodiment, the ink jet printer 1 is described as an example of the liquid ejecting apparatus, but the present invention is not limited to the printer. For example, a fax machine or an on-demand printer may be used.
また、上述した実施形態では、ノズル列87,88がそれぞれX方向に沿って直線状に延在している場合について説明したが、これに限らず、例えばノズル列87,88が斜めに延在していてもよい。
また、ノズル孔85,86の形状に関しても、円形に限定されるものではない。例えば、三角等の多角形状や、楕円形状や星型形状でも構わない。
また、上述した実施形態では、各チャネル列63,64間において、吐出チャネル71同士及びダミーチャネル72同士が半ピッチずれた千鳥状に配列された構成について説明したが、これに限られない。吐出チャネル71同士及びダミーチャネル72同士が、X方向で異なる位置に形成されていれば構わない。
In the above-described embodiment, the case where the
Further, the shape of the nozzle holes 85 and 86 is not limited to a circle. For example, a polygonal shape such as a triangle, an elliptical shape, or a star shape may be used.
In the above-described embodiment, the configuration in which the
さらに、上述した実施形態では、ノズル列87,88が二列並んだ二列タイプのインクジェットヘッド5について説明したが、これに限らず、ノズル列は一列であっても三列以上の複数列であっても構わない。
Furthermore, in the above-described embodiment, the two-row
また、上述した実施形態では、サイドシュートタイプのうち、インクジェットヘッド5とインクタンク4との間でインクが循環する循環式について説明したが、これに限られない。例えば、サイドシュートタイプのうち、吐出チャネル71の両端部からノズル孔85,86に向けてインクを供給する構成としても構わない。
また、上述した実施形態では、切り上がり部66,68を円弧状に形成した場合について説明したが、これに限らず、Y方向の中央部から内側端部に向かうに従い傾斜して延在していれば構わない。
In the above-described embodiment, the circulation type in which ink circulates between the
Further, in the above-described embodiment, the case where the raised
さらに、上述した実施形態では、分極方向が厚さ方向に一方向のアクチュエータプレート52を用いた場合について説明したが、これに限られない。例えば、分極方向が異なる2枚の圧電体を積層した、いわゆるシェブロン方式のアクチュエータプレート52を用いても構わない。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the
また、図11に示すように、流路部材54において、吐出チャネル71を迂回するバイパス路130を形成しても構わない。具体的に、バイパス路130は、流路プレート92のうち、各収容部101,115間を仕切る仕切壁131をX方向に貫通している。バイパス路130は、その流路断面積が上述した連通路102よりも十分に小さくなっている。これにより、バイパス路130を通したインクの流通を抑制し、気泡を積極的に流通させるようになっている。図示の例において、バイパス路130は、仕切壁131におけるZ方向の一端縁に形成され、連通路102,116とは連通していない。
Further, as shown in FIG. 11, a
この構成によれば、上述したように入口側圧力緩衝部93内にインクが流入すると、入口側圧力緩衝部93内に存在する気泡がインクに押し出され、バイパス路130を通って出口側圧力緩衝部99内に排出される。その後、出口側圧力緩衝部99内に排出された気泡は、導出ポート96を通ってインクジェットヘッド5の外部に排出される。すなわち、本実施形態では、入口側圧力緩衝部93内の気泡が吐出チャネル71を迂回して出口側圧力緩衝部99内に排出されることになる。これにより、吐出チャネル71内で気泡の滞留を抑制し、インクの吐出不良が発生するのを抑制できる。
また、このバイパス路130は、流路プレート92のZ方向の他端側の表面に配置することが好ましい。このように配置することで、浮力に従って鉛直方向上側に蓄積された気泡を積極的に出口側圧力緩衝部99内へ排出することができる。
According to this configuration, as described above, when the ink flows into the inlet side
The
しかも、流路プレート92において、連通路102を間に挟んで導入路103の反対側にバイパス路130が形成されているため、入口側圧力緩衝部93内にインクをスムーズに流入させることができるとともに、バイパス路130内へのインクの流入を抑制できる。なお、上述した構成では、入口側圧力緩衝部93及び出口側圧力緩衝部99間をバイパス路130で接続する構成としたが、吐出チャネル71を迂回する構成であれば、バイパス路130の位置は適宜設計変更が可能である。
In addition, in the
また、上述した実施形態では、各共通インク室90,91a,91bにおけるX方向の中央部で連通路102,116がそれぞれ連通する構成について説明したが、これに限られない。すなわち、入口側圧力緩衝部93において導入路及び連通路102が離間し、出口側圧力緩衝部99において導出路及び連通路116が離間して配置されていれば、それらのレイアウトは適宜設計変更が可能である。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。 In addition, in the range which does not deviate from the meaning of this invention, it is possible to replace suitably the component in the embodiment mentioned above by a known component, and you may combine each modification mentioned above suitably.
1…インクジェットプリンタ(液体噴射装置)
2,3…搬送手段(移動機構)
5,5Y,5M,5C,5B…インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)
7…走査手段(移動機構)
52…アクチュエータプレート
53…カバープレート
54…流路部材
63…第1チャネル列(チャネル列)
64…第2チャネル列(チャネル列)
71…吐出チャネル(チャネル)
90…入口側共通インク室(第1共通液体室)
91a…第1出口側共通インク室(第2共通液体室)
91b…第2出口側共通インク室(第2共通液体室)
93…入口側圧力緩衝部(第1圧力緩衝部)
99…出口側圧力緩衝部(第2圧力緩衝部)
102…連通路(第1連通路)
116…連通路(第2連通路)
130…バイパス路
131…仕切壁
1 ... Inkjet printer (liquid ejecting device)
2, 3 ... Conveying means (moving mechanism)
5, 5Y, 5M, 5C, 5B ... Inkjet head (liquid ejecting head)
7. Scanning means (moving mechanism)
52 ...
64 ... second channel row (channel row)
71: Discharge channel (channel)
90 ... Common ink chamber on the inlet side (first common liquid chamber)
91a: first outlet side common ink chamber (second common liquid chamber)
91b ... second outlet side common ink chamber (second common liquid chamber)
93 ... Inlet side pressure buffer (first pressure buffer)
99 ... Outlet side pressure buffer (second pressure buffer)
102. Communication path (first communication path)
116 ... Communication passage (second communication passage)
130 ... Bypass 131 ... Partition wall
Claims (7)
複数の前記チャネルに第1方向の一端部でまとめて連通する第1共通液体室、及び前記複数のチャネルに第1方向の他端部でまとめて連通する第2共通液体室を有し、前記アクチュエータプレートに積層されたカバープレートと、
前記カバープレートに積層されるとともに、第2方向に長い流路部材と、を備え、
前記流路部材は、
前記第1共通液体室内に連通するとともに、撓み変形可能な第1圧力緩衝部と、
前記第2共通液体室内に連通するとともに、撓み変形可能な第2圧力緩衝部と、を有し、
前記第1圧力緩衝部及び前記第2圧力緩衝部は、第2方向に並んで配設されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 An actuator plate having a channel row in which channels extending along the first direction are juxtaposed in a second direction orthogonal to the first direction;
A first common liquid chamber that communicates with the plurality of channels at one end in the first direction; and a second common liquid chamber that communicates with the plurality of channels at the other end in the first direction. A cover plate stacked on the actuator plate;
Laminated on the cover plate and provided with a flow path member that is long in the second direction,
The flow path member is
A first pressure buffering portion communicating with the first common liquid chamber and capable of bending deformation;
A second pressure buffering portion that communicates with the second common liquid chamber and is capable of bending deformation.
The liquid ejecting head, wherein the first pressure buffering section and the second pressure buffering section are arranged side by side in a second direction.
前記第2圧力緩衝部は、第2連通路を通して前記第2共通液体室における第2方向の中央部で連通していることを特徴とする請求項1記載の液体噴射ヘッド。 The first pressure buffering portion communicates with the central portion in the second direction in the first common liquid chamber through the first communication passage,
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the second pressure buffering portion communicates with a central portion in the second direction in the second common liquid chamber through the second communication passage.
前記仕切壁には、前記第1圧力緩衝部内及び前記第2圧力緩衝部内を連通させるとともに、前記第1圧力緩衝部内及び前記第1共通液体室内を連通させる第1連通路、及び第2圧力緩衝部内及び前記第2共通液体室内を連通させる第2連通路よりも流路断面積が小さいバイパス路が形成されていることを特徴とする請求項5記載の液体噴射ヘッド。 Between the first pressure buffering portion and the second pressure buffering portion, a partition wall for partitioning both is provided,
The partition wall communicates with the first pressure buffer and the second pressure buffer, and communicates with the first pressure buffer and the first common liquid chamber, and a second pressure buffer. 6. The liquid jet head according to claim 5, wherein a bypass passage having a smaller channel cross-sectional area than a second communication passage that communicates the inside of the section and the second common liquid chamber is formed.
前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、を備えていることを特徴とする液体噴射装置。 The liquid jet head according to any one of claims 1 to 6,
A liquid ejecting apparatus comprising: a moving mechanism that relatively moves the liquid ejecting head and the recording medium.
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