JP2016120614A - 液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液体タンクから1つの液体供給管を介して導入されたインクを、並んで配置されている複数のヘッドチップにそれぞれ供給する複数の分岐流路93,94を有する分岐流路部86を備え、複数の分岐流路93,94の下流口の配列方向は、複数のヘッドチップの配列方向に設定され、複数の分岐流路93,94の下流口のそれぞれの軸方向は、それぞれ同一方向に沿うように設定され、複数の分岐流路93,94の上流口の配列方向は、下流口の配列方向と交差する方向に設定され、複数の分岐流路93,94の上流口のそれぞれの軸方向は、それぞれ同一方向に沿うように、かつ下流口の軸方向と交差するように設定されている。
【選択図】図5
Description
ヘッドチップは、一方向に直交する方向に並べられた複数のノズル孔を有するノズルプレートと、各ノズル孔に連通される複数の長溝が形成されている圧電アクチュエータと、を備えている。
例えば、特許文献1には、キャリッジ(インクカートリッジ)上における液体流路を同一平面上に配置し、かつそれぞれ重力方向や水平方向に屈曲させる技術が開示されている。このように構成することで、各液体流路の流路長が等しくなるようにしている。
図1は、液体噴射記録装置1の斜視図である。
液体噴射記録装置1は、紙等の被記録媒体Sを搬送する一対の搬送機構2,3と、被記録媒体Sにインク滴を噴射する液体噴射ヘッド4と、液体噴射ヘッド4にインクを供給する液体供給手段5と、液体噴射ヘッド4を被記録媒体Sの搬送方向(主走査方向)と略直交する方向(副走査方向)に走査させる走査手段6とを備えている。
すなわち、液体噴射記録装置1を載置した状態では、被記録媒体S上を液体噴射ヘッド4が水平方向(X方向、Y方向)に沿って走査するように構成されている。また、この液体噴射ヘッド4から重力方向下方(Z方向下方)に向かってインク滴が噴射され、このインク滴が被記録媒体Sに着弾するように構成されている。
図2は、液体噴射ヘッド4の斜視図である。図3は、液体噴射ヘッド4の一部の部品を取り外した状態を示す斜視図である。
図2、図3に示すように、液体噴射ヘッド4は、キャリッジユニット62に固定される下部ベース71と、下部ベース71にX方向に並んで配置されたヘッドチップ72と、ヘッドチップ72の駆動を制御する制御部73と、下部ベース71のZ方向上方に設けられたダンパユニット74と、を主構成としている。
下部ベース71には、Z方向下端面にヘッドチップ72の各チャネルに連通する複数のノズル孔を有するノズルプレート、およびこのノズルプレートをカバーするノズルガード(何れも不図示)が設けられている。
各フレキシブル基板77は、これらフレキシブル基板77と共に制御部73を構成する後述のエポキシ基板78から出力される駆動制御信号に基づいて、各ヘッドチップ72に所望の電圧を印加する。
以下の説明では、1つのヘッドチップ72に接続されている2つのフレキシブル基板77を1組のフレキシブル基板77と称して説明する。つまり、液体噴射ヘッド4は、2組のフレキシブル基板77を備えていることになる。
また、図3では、説明の都合上、2つのヘッドチップ72のうちの一方のヘッドチップ72のみに1組のフレキシブル基板77が接続されている状態を示している。
なお、フレキシブル基板77やエポキシ基板78は、それぞれ基板の種類を限定するものではなく、フレキシブル基板77をエポキシ基板により構成してもよいし、エポキシ基板78をフレキシブル基板により構成してもよい。また、下部ベース71と縦ベース76とを別々に構成せずに、一体成形としてもよい。
図4は、ダンパユニット74の斜視図である。
図2、図4に示すように、ダンパユニット74は、2組のフレキシブル基板77のうち、他方のZ方向上部に配置されている。すなわち、ダンパユニット74とエポキシ基板78(ヘッドカバー81)は、X方向で重ね合わさった状態になっている。
ダンパユニット74は、樹脂製のケース82と、ケース82のエポキシ基板78とは反対側の面に設けられた金属製のカバー83と、ケース82とカバー83との間に設けられたフィルム材(不図示)と、により構成されている。
図5、図6に示すように、ケース82は、Y−Z平面に面し、かつY方向に長い長方形の板状に形成されたケース本体84を有している。ケース本体84は、ダンパ部85と分岐流路部86とが一体成形されたものである。
図4、図6に詳示するように、分岐ブロック95は、X―Z平面に面し、かつ僅かにZ方向に長い直方体状に形成されている。
ここで、Y流路93yおよび第1Z流路93z1は、分岐流路部86の一側面86aに溝状に形成されている。一方、X流路93xおよび第2Z流路93z2は、分岐ブロック95に孔状に形成されている。
そして、第2分岐流路94は、上流口97から第1分岐流路93における第1Z流路93z1の下方に至る間に、平面視略S字に屈曲延出するS字流路94sと、S字流路94sの先端からX方向に屈曲延出するX流路94xと、X流路94xの先端からZ方向下方に向かって屈曲延出するZ流路94zと、が一連に形成されている。
また、第1分岐流路93の下流口98となる第2Z流路93z2のZ方向下端と、第2分岐流路94の下流口99となるZ流路94zのZ方向下端は、X方向に並んで配置されている。
さらに、第1分岐流路93を、Y流路93y、第1Z流路93z1、X流路93xおよび第2Z流路93z2で構成する一方、第2分岐流路94を、S字流路94s、X流路94xおよびZ流路94zで構成することにより、第1分岐流路93における上流口96から下流口98に至る間の流路長と、第2分岐流路94における上流口97から下流口99に至る間の流路長とが、等しく設定されている。
図7は、図5のB矢視図である。図8は、図7のC部拡大図である。なお、図8は、部材の特徴を認識可能とするために、一部の縮尺を変更している。
図7、図8に示すように、分岐ブロック95のZ方向下端面には、それぞれ各下流口98,99に連通するホース継手101が一体成形されている。
ホース継手101は、一端が流路部材75のホース継手11に接続されたインクホース10の他端が接続される(図2参照)。これにより、液体タンク50に収容されたインクを、液体供給管51、ダンパユニット74、インクホース10、および流路部材75を介して各ヘッドチップ72にインクを供給することができる。
2つの滑り止めリング103,104は、ホース継手101からのインクホース10の抜け止めとして機能するものであって、軸方向に並んで配置されている。2つの滑り止めリング103,104のうち、Z方向上側に配置されている第1滑り止めリング103は、断面略半円形状に形成されている。
すなわち、まず、第1滑り止め片105と第2滑り止め片106との境界、つまり、最外径部Dmax上に第1パーティングラインPL1が設定されている。また、第1パーティングラインPL1よりもZ方向上側では、継手本体102のY方向中心を通るZ方向に沿う直線上に、第2パーティングラインPL2が設定されている。
また、平坦外周面105aと第2滑り止め片106との間には、段差部108が形成されているので、この段差部108がインクホース10の第2滑り止めリング104からの抜け防止として機能する。
さらに、ケース本体84のダンパ部85とカバー83との間に、凹部91および2つの分岐流路93,94を閉塞するように不図示のフィルム材が設けられている。フィルム材は可塑性フィルムにより形成された可動膜である。フィルム材は、圧力変動吸収室112の内圧変動に応じて内面(凹部91)側に窪んだり外面側に膨出したりすることによって、インクの圧力変動が吸収される。
次に、ダンパユニット74のホース継手101へのインクホース10の接続作業について説明する。
ホース継手101にインクホース10を接続する際、まず、インクホース10の端部をガイド筒107に差し込み、さらに、継手本体102にインクホース10を差し込む。このとき、ガイド筒107によってインクホース10が案内されるので、継手本体102に容易にインクホース10を差し込むことができる。また、ガイド筒107の先端に先細り部107aが形成されているので、ガイド筒107にインクホース10を差し込む際も、作業が容易である。
ここで、第2滑り止めリング104に形成されている第1滑り止め片105の最外径D1(最外径部Dmax)は、第2滑り止め片106の最外径D2よりも若干大きくなるように設定されている。このため、第1滑り止めリング103に差し込まれたインクホース10は、確実に第1滑り止めリング103に密着される。
ホースクランプ113を取り付けることにより、ダンパユニット74のホース継手101へのインクホース10の接続作業が完了する。
次に、液体噴射記録装置1の動作について説明する。
なお、初期状態として、4つの液体タンク50には、それぞれ異なる色のインク(例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4種類のインク)が十分に収容されているものとする。また、液体タンク50内のインクが液体供給管51、接続部87、および流入口88を介してダンパユニット74の圧力変動吸収室112に供給された状態となっている。圧力変動吸収室112の内部はインクで満たされ、該内部に気泡は存在していない。そして、所定量のインクが、圧力変動吸収室112から分岐流路部86の各分岐流路93,94、インクホース10、および流路部材75を介してヘッドチップ72の各チャネル(不図示)に充填された状態となっている。
ここで、1つの液体噴射ヘッド4には、2つのヘッドチップ72が設けられており、これら2つのヘッドチップ72からは同色のインクが吐出される。このため、被記録媒体Sに吐出される1色ごとのインク密度が高くなる。
さらに、1つの下部ベース71に2つのヘッドチップ72を設けているのに対し、ダンパ部85は1つだけであり、このダンパ部85に供給されたインクを、1つの分岐流路部86を介して各ヘッドチップ72に供給するように構成されている。このため、各色の液体噴射ヘッド4を、2つのヘッドチップ72を並べた構成としても、液体噴射ヘッド4全体として小型化できる。そして、隣り合う液体噴射ヘッド4の間隔をできる限り狭めることができるので、被記録媒体Sに記録される文字や画像等の品質をさらに高めることができる。
さらに、分岐流路部86は、3次元的に各分岐流路93,94を形成するにあたって、各分岐流路93,94の下流口98,99の周辺のみ、分岐ブロック95を用いてケース本体94に対して直交する方向(X方向)に沿わせている。このため、ケース本体84の他側面85b,86b側の大部分を、エポキシ基板78を配置するためのスペースとして利用することが可能になる。よって、エポキシ基板78等が無駄に張り出すことがなく、隣り合う液体噴射ヘッド4の間隔をできる限り狭めることができる。
さらに、第2滑り止めリング104の第1滑り止め片105には、平坦外周面105aが形成されている。そして、この平坦外周面105aの外径は、最外径部Dmaxと同一径に設定されている。このため、第1滑り止め片105とインクホース10との密着面積が増大され、ホース継手101とインクホース10との間からインクが漏出してしまうことを、より確実に防止できる。
なお、3次元的に配置とは、下流口98,99が配置されている平面上(例えば、図5におけるX−Z平面上)と同一平面上に上流口96,97を配置するのではなく、立体的に配置(例えば、図5におけるY−Z平面上に配置)することをいう。
Claims (8)
- 液体タンクから1つの液体流路を介して導入された液体を、並んで配置されている複数のヘッドチップにそれぞれ供給する複数の分岐流路を有する分岐流路部を備え、
前記複数の分岐流路の下流口の配列方向は、前記複数のヘッドチップの配列方向に設定され、
前記複数の分岐流路の下流口のそれぞれの軸方向は、それぞれ同一方向に沿うように設定され、
前記複数の分岐流路の上流口の配列方向は、前記下流口の配列方向と交差する方向に設定され、
前記複数の分岐流路の上流口のそれぞれの軸方向は、それぞれ同一方向に沿うように、かつ前記下流口の軸方向と交差するように設定されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 - 前記複数の分岐流路の下流口周辺を、同一平面上に配置すると共に、前記下流口周辺以外の前記複数の分岐流路を、前記同一平面上と交差する他の同一平面上に配置したことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記分岐流路の上流口に、前記液体の圧力変動を吸収するダンパ部を接続したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液体噴射ヘッド。
- 1つの前記分岐流路部に対し、1つの前記ダンパ部が一体形成され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。
- ケースと、該ケースに重ね合わされるカバーと、を備え、
前記ケースに複数の溝を形成し、前記複数の溝を前記カバーにより閉塞することにより、前記複数の溝を前記複数の分岐流路として構成したことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記複数の分岐流路の流路長は、それぞれ同一長に設定されていることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記複数のヘッドチップを支持可能なベースを備え、
1つの前記ベースに、前記複数のヘッドチップおよび1つの前記分岐流路部が搭載されていることを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の液体噴射ヘッド。 - 請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドを走査させるキャリッジと、を備えたことを特徴とする液体噴射記録装置。
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