JP2018176430A - Liquid discharge head, capping method for liquid discharge head, manufacturing method for liquid discharge head, and liquid discharge device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インク等の液体を吐出する技術に関する。 The present invention relates to a technique for ejecting a liquid such as ink.
インク等の液体をノズルから吐出する液体吐出装置では、ノズルをクリーニングするために、ノズルNをキャップで密閉してキャップ内を負圧にすることで、ノズルから強制的にインクを排出する吸引動作を実行する場合がある。特許文献1では、複数のノズル列の各ノズルが露出するキャップ面(吐出面)に単一のキャップを当接させて、複数のノズル列のノズルを一斉に封止して吸引動作を実行する。 In a liquid ejection apparatus that ejects a liquid such as ink from a nozzle, in order to clean the nozzle, the nozzle N is sealed with a cap and a negative pressure is applied to the inside of the cap to force the ink to be ejected from the nozzle. There is a case to carry out. In Patent Document 1, a single cap is brought into contact with a cap surface (discharge surface) to which each nozzle of a plurality of nozzle rows is exposed, and the nozzles of the plurality of nozzle rows are simultaneously sealed to perform suction operation. .
特許文献1のように、複数のノズル列の各ノズルが露出するキャップ面に単一のキャップを当接させる場合には、キャップの開口の縁部が当接するキャップ面の領域の内周縁から最も近いノズル列までの距離が短いほど、キャップも小さくなるのでキャップの容積も少なくなる。このため、吸引動作でノズルから排出される液体をキャップで保持できる量が少なくなるので、キャップによる保湿性も低下してしまう。しかしながら、特許文献1では、キャップの開口側の縁部とノズル列との距離までは考慮されていない。以上の事情を考慮して、本発明は、キャップによる保湿性を向上させることを目的とする。 When a single cap is brought into contact with a cap surface to which each nozzle of a plurality of nozzle rows is exposed as in Patent Document 1, the inner peripheral edge of the area of the cap surface with which the edge of the opening of the cap abuts The smaller the distance to the near nozzle row, the smaller the cap and therefore the smaller the cap volume. As a result, the amount of liquid that can be discharged from the nozzle in the suction operation can be held by the cap, and the moisture retention by the cap is also reduced. However, in Patent Document 1, the distance between the edge on the opening side of the cap and the nozzle row is not taken into consideration. In view of the above circumstances, the present invention aims to improve the moisture retention by a cap.
[態様1]
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様(態様1)に係る液体吐出ヘッドは、液体を吐出する複数のノズルが第1方向に沿って配列する複数のノズル列と、複数のノズル列を封止するキャップが当接可能なキャップ面を有する当接部材と、を備え、複数のノズル列は、第1方向に交差する第2方向に沿って配列され、キャップ面は、複数のノズル列が露出するノズル領域を囲むようにキャップの開口側の縁部が当接する当接領域を有し、第2方向においてノズル領域を挟んで両側に位置する当接領域の少なくとも一方の当接領域の内周縁と、複数のノズル列のうち第2方向において内周縁に最も近いノズル列との間の第2方向の距離は、第2方向に隣接する2つのノズル列の第2方向の最大間隔よりも大きい。以上の態様によれば、ノズル領域に対して、第2方向の少なくとも一方側にキャップを大きくできるので、キャップの容積を大きくすることができる。このため、当接部材にキャップを当接させて吸引動作でキャップ内を負圧にしたときに、ノズルから排出される液体をキャップで保持できる量も多くすることができるので、キャップによる保湿性を向上できる。
[Aspect 1]
In order to solve the above problems, a liquid discharge head according to a preferred embodiment (aspect 1) of the present invention includes a plurality of nozzle rows in which a plurality of nozzles for discharging liquid are arrayed along a first direction; And an abutting member having a cap surface capable of abutting a cap for sealing the nozzle array, wherein the plurality of nozzle arrays are arranged along a second direction intersecting the first direction, and the plurality of cap surfaces are provided. And an abutting area with which the edge on the opening side of the cap abuts so as to surround the nozzle area where the nozzle row is exposed, and at least one of the abutting areas located on both sides across the nozzle area in the second direction. The distance in the second direction between the inner peripheral edge of the contact area and the nozzle row closest to the inner peripheral edge in the second direction among the plurality of nozzle rows is the second direction of the two nozzle rows adjacent in the second direction Greater than the maximum interval. According to the above aspect, since the cap can be enlarged on at least one side in the second direction with respect to the nozzle region, the volume of the cap can be increased. For this reason, when the cap is brought into contact with the contact member and the inside of the cap is made negative pressure by suction operation, the amount of liquid which can be discharged from the nozzle can be held by the cap can also be increased. Can be improved.
[態様2]
態様1の好適例(態様2)において、当接部材において、キャップ面とは反対側の面に積層された積層部材を備える。以上の態様によれば、当接部材において、キャップ面とは反対側の面に積層された積層部材を備えるから、第2方向にキャップが大きくなって、吸引動作で吸引される領域が第2方向に広がっても、当接部材を積層部材で補強できる。キャップ面において第2方向に広がるのはノズルが露出ない領域であるから、吸引動作などによって変形し易い領域である。このように、変形し易い領域にも積層部材が配置されることで、当接部材の変形を効果的に抑制できる。
[Aspect 2]
In the preferred embodiment (embodiment 2) of the embodiment 1, the abutting member includes a laminated member laminated on the surface opposite to the cap surface. According to the above aspect, since the contact member includes the stacked member stacked on the surface opposite to the cap surface, the cap is enlarged in the second direction, and the area to be sucked by the suction operation is the second Even if it spreads in the direction, the contact member can be reinforced by the lamination member. Because the area in which the nozzle is not exposed is the area that is easily deformed by the suction operation or the like because it is the area in which the nozzle is not exposed in the cap surface. Thus, the deformation of the contact member can be effectively suppressed by disposing the lamination member also in the easily deformable region.
[態様3]
態様2の好適例(態様3)において、第1方向および第2方向において積層部材が配置される領域は、キャップの当接領域よりも広い。以上の態様によれば、第1方向および第2方向において積層部材が配置される領域は、当接領域よりも広いから、キャップの荷重がかかる当接領域を積層部材で補強できる。したがって、キャップの荷重による当接部材の変形を抑制できる。
[Aspect 3]
In the preferable example (aspect 3) of aspect 2, the area where the laminated member is disposed in the first direction and the second direction is wider than the contact area of the cap. According to the above aspect, the area where the laminated member is disposed in the first direction and the second direction is wider than the abutting area, so the abutting area to which the cap is loaded can be reinforced by the laminated member. Therefore, the deformation of the contact member due to the load of the cap can be suppressed.
[態様4]
態様1から請求項3の何れかの好適例(態様4)において、キャップ面において内周縁よりも内側の領域は、キャップで封止される封止領域であり、ノズル領域の中心が、封止領域の中心に対して第2方向にずれている。以上の態様によれば、ノズル領域の中心が、キャップの封止領域の中心に対して第2方向にずれているから、封止領域内でノズル領域(ノズルが露出する領域)が第2方向の一方側に偏るような配置にできる。したがって、例えば当接部材を第2方向に移動しながら、ノズルから液体を吐出する場合には、ノズル領域が先頭側になるように当接部材を移動させることができる。これにより、キャップを外した後に、ノズル領域の方をノズルのない領域よりも先に媒体に到達させることができるので、キャップを外してから媒体に液体が吐出されるまでの時間を短くできる。
[Aspect 4]
In the preferred embodiment (Aspect 4) according to any one of Aspects 1 to 3, the area inside the inner circumferential edge in the cap surface is a sealing area sealed with a cap, and the center of the nozzle area is sealing It is shifted in the second direction with respect to the center of the region. According to the above aspect, since the center of the nozzle area is shifted in the second direction with respect to the center of the sealing area of the cap, the nozzle area (area where the nozzle is exposed) is in the second direction in the sealing area. It can be arranged to be biased to one side of the Therefore, for example, when discharging the liquid from the nozzle while moving the contact member in the second direction, the contact member can be moved so that the nozzle region is on the top side. As a result, after the cap is removed, the nozzle area can reach the medium earlier than the area without the nozzle, so the time from when the cap is removed to when the liquid is discharged onto the medium can be shortened.
[態様5]
態様4の好適例(態様5)において、第2方向における当接部材の側面のうち、内周縁と、内周縁に最も近いノズル列との間の第2方向の距離が狭い方の側面は、キャップを位置決めするための基準である。以上の態様によれば、もし仮にキャップの寸法に設計上のバラツキがあっても、広い方の領域側にキャップがずれる。したがって、キャップの寸法のバラツキを、広い方の領域で吸収できる。
[Aspect 5]
In the preferred embodiment of the fourth aspect (Aspect 5), of the side surfaces of the contact member in the second direction, the side surface having a narrower distance in the second direction between the inner peripheral edge and the nozzle row closest to the inner peripheral edge is It is a reference for positioning the cap. According to the above aspect, even if there is a design variation in the dimensions of the cap, the cap is displaced on the wide area side. Therefore, the variation in the dimension of the cap can be absorbed in the wider area.
[態様6]
態様1から態様5の何れかの好適例(態様6)において、第2方向においてノズル領域の両側に位置する当接領域のそれぞれの内周縁と、第2方向においてそれぞれの内周縁に最も近いノズル列との間の第2方向の距離は、最大間隔よりも大きい。以上の態様によれば、ノズル領域に対して第2方向の両側にキャップを大きくできるので、第2方向の一方側だけ大きくする場合よりも、キャップの容積を大きくできる。このため、吸引動作でキャップ内が負圧にされたときに、ノズルから排出される液体をキャップで保持できる量も多くすることができるので、キャップによる保湿性をさらに向上できる。また、キャップの当接領域からノズル列を遠ざけることができる。キャップの当接領域には液体が付着し易いので、キャップの当接領域からノズル列を遠ざけることで、当接領域に付着した液体がノズルへ侵入する可能性を低減できる。
[Aspect 6]
In the preferred embodiment (Aspect 6) according to any one of Aspects 1 to 5, the inner peripheral edge of each of the contact areas located on both sides of the nozzle area in the second direction and the nozzle closest to the respective inner peripheral edges in the second direction The distance in the second direction between the columns is greater than the maximum spacing. According to the above aspect, since the caps can be enlarged on both sides in the second direction with respect to the nozzle area, the volume of the cap can be larger than in the case of increasing only one side in the second direction. For this reason, when the inside of the cap is made negative pressure in the suction operation, the amount by which the liquid discharged from the nozzle can be held by the cap can be increased, so that the moisture retention by the cap can be further improved. Also, the nozzle row can be separated from the contact area of the cap. Since liquid easily adheres to the contact area of the cap, the possibility of the liquid adhering to the contact area entering the nozzle can be reduced by moving the nozzle row away from the contact area of the cap.
[態様7]
態様2から態様6の何れかの好適例(態様7)において、積層部材のうちノズル領域に対向する部分は、ノズルを露出する開口部を有し、積層部材のうちノズル領域に対向しない部分は、ノズルを露出する開口部を有しない。以上の態様によれば、ノズルの有無による当接部材の強度的なバラツキを、積層部材の開口部の有無によって低減できる。例えば当接部材のうちノズルを形成するノズル板などが配置される部分は、ノズル板などが配置されない部分よりも、媒体の衝突やキャップによる吸引に対して強度が弱くなる。したがって、積層部材のうちノズル領域に対向しない部分に、ノズルを露出する開口部を有しないようにすることで、強度が弱くなる当接部材の部分の強度を、開口部を有しない積層部材で補強できる。
[Aspect 7]
In the preferred embodiment (Aspect 7) according to any one of Aspects 2 to 6, the portion of the laminated member facing the nozzle region has an opening for exposing the nozzle, and the portion of the laminated member not facing the nozzle region is , There is no opening that exposes the nozzle. According to the above aspect, the strength variation of the contact member due to the presence or absence of the nozzle can be reduced by the presence or absence of the opening of the laminated member. For example, the portion of the contact member where the nozzle plate or the like forming the nozzle is disposed has a lower strength against the collision of the medium or the suction by the cap than the portion where the nozzle plate or the like is not disposed. Therefore, by not providing the opening that exposes the nozzle in the portion of the laminating member that does not face the nozzle region, the strength of the portion of the abutting member where the strength is weakened is a laminating member that does not have the opening. It can be reinforced.
[態様8]
態様7の好適例(態様8)において、積層部材のうちノズル領域に対向しない部分に、開口部よりも幅が狭いスリットが形成される。以上の態様によれば、積層部材のうちノズル領域に対向しない部分(開口部を有しない部分)にスリットが形成されるから、固定板に接合される積層部材のうち、開口部を有する部分と有しない部分とで、熱膨張率の相違により発生する応力集中を、スリットによって緩和できる。しかも、スリットは、開口部よりも幅が狭いから、積層部材の強度の低下を抑制できる。
[Aspect 8]
In a preferred example of the seventh aspect (Aspect 8), a slit having a width smaller than that of the opening is formed in a portion of the laminated member not facing the nozzle region. According to the above aspect, since the slit is formed in the portion (the portion not having the opening) which does not face the nozzle region in the laminated member, the portion having the opening in the laminated member joined to the fixing plate The stress concentration generated due to the difference in the thermal expansion coefficient can be mitigated by the slit at the portion not having the same. And since a slit is narrower than an opening, a fall of intensity of a lamination member can be controlled.
[態様9]
態様8の好適例(態様9)において、積層部材のうちノズル領域に対向しない部分において、ノズル領域を挟む第2方向の両側または片側に、ノズル領域寄りにスリットが配置される。以上の態様によれば、積層部材のうちノズル領域に対向しない部分において、ノズル領域の第2方向の片側のみが広い場合には、片側のみにスリットを設けることができる。また、ノズル領域の第2方向の両側が広い場合には、両側にスリットを設けることができる。積層部材のうちノズル領域寄りに、熱膨張率の相違による応力集中が発生し易いので、その応力集中が発生し易い部分にスリットを形成することで、応力集中を緩和する効果を高めることができる。また、積層部材のうちノズル領域寄りにスリットを形成することで、積層部材を固定する際に塗布する接着剤のはみ出しをスリットで吸収できる。これにより、接着剤がはみ出して広がることを抑制できる。特に、積層部材のうちノズル領域に対向しない部分には、はみ出した接着剤が広がり易いので、そのような部分にスリットを形成することで、はみ出した接着剤が広がってしまうことを効果的に抑制できる。
[Aspect 9]
In a preferred example of the eighth aspect (Aspect 9), in the portion of the laminated member not facing the nozzle area, slits are disposed on the both sides or one side in the second direction sandwiching the nozzle area and closer to the nozzle area. According to the above aspect, when only one side of the nozzle region in the second direction is wide in the portion not facing the nozzle region in the laminated member, the slit can be provided on only one side. Moreover, when the both sides of the 2nd direction of a nozzle area | region are wide, a slit can be provided in both sides. The stress concentration due to the difference in the thermal expansion coefficient tends to easily occur near the nozzle region in the laminated member, and by forming the slits in the portion where the stress concentration tends to occur, the effect of alleviating the stress concentration can be enhanced. . Further, by forming the slits in the laminated member near the nozzle region, the slits can absorb the protrusion of the adhesive applied when fixing the laminated member. This can suppress the adhesive from protruding and spreading. In particular, since the protruding adhesive is likely to spread in a portion not facing the nozzle region in the laminating member, forming a slit in such a portion effectively suppresses the spreading of the protruding adhesive. it can.
[態様10]
態様1から態様9の何れかの好適例(態様10)において、ノズルに連通する圧力室を形成するための複数の圧力室形成基板が、当接領域よりも内側に、第2方向に並べて配置される。以上の態様によれば、複数の圧力室形成基板を配置することで、各ノズルに共通する単一の圧力室形成基板を配置するよりも、ノズル列の数の変化に対応し易い。もし仮に各ノズルに共通する単一の圧力室形成基板を配置するとノズル列の数によって、第2方向の大きさも変わるので、ノズル列の数ごとに部品の種類も増えてしまう。これに対して、本態様では、ノズル列の数が増えても、同じ種類の複数の圧力室形成基板を並べて配置することができるので、部品の種類を減らすことができる。
[Aspect 10]
In the preferable example (Aspect 10) according to any one of Aspects 1 to 9, the plurality of pressure chamber forming substrates for forming pressure chambers communicating with the nozzles are arranged in the second direction inside the contact area. Be done. According to the above aspect, by arranging a plurality of pressure chamber forming substrates, it is easier to cope with changes in the number of nozzle rows than arranging a single pressure chamber forming substrate common to each nozzle. If a single pressure chamber forming substrate common to the nozzles is disposed, the size in the second direction also changes depending on the number of nozzle rows, and the number of parts also increases with the number of nozzle rows. On the other hand, in the present embodiment, even if the number of nozzle rows is increased, a plurality of pressure chamber forming substrates of the same type can be arranged side by side, so the types of parts can be reduced.
[態様11]
本発明の好適な態様(態様11)は、態様1から態様10の何れかの液体吐出ヘッドのキャッピング方法であって、液体吐出ヘッドをキャップに対して相対的に移動させて、当接部材のキャップ面にキャップを対向させるステップと、キャップ面の当接領域にキャップを当接させることによって、ノズル列を封止するステップと、を有する。以上の態様によれば、ノズル領域に対して、第2方向の少なくとも一方側にキャップを大きくできるので、キャップの容積を大きくすることができる。このため、当接部材にキャップを当接させて吸引動作でキャップ内を負圧にしたときに、ノズルから排出される液体をキャップで保持できる量も多くすることができるので、キャップによる保湿性を向上できる。
[Aspect 11]
A preferred embodiment (embodiment 11) of the present invention is the method of capping a liquid discharge head according to any one of the embodiments 1 to 10, wherein the liquid discharge head is moved relative to the cap to Facing the cap against the cap surface and sealing the nozzle array by abutting the cap against the abutment area of the cap surface. According to the above aspect, since the cap can be enlarged on at least one side in the second direction with respect to the nozzle region, the volume of the cap can be increased. For this reason, when the cap is brought into contact with the contact member and the inside of the cap is made negative pressure by suction operation, the amount of liquid which can be discharged from the nozzle can be held by the cap can also be increased. Can be improved.
[態様12]
態様11の好適例(態様12)において、ノズル領域の中心が封止領域の中心に対して第2方向にずれるように、キャップが当接領域に当接される。以上の態様によれば、ノズル領域の中心が、キャップの封止領域の中心に対して第2方向にずれているから、封止領域内でノズル領域(ノズルが露出する領域)が第2方向の一方側に偏るような配置にできる。これにより、第2方向のキャップの大きさをノズル領域に対して第2方向の他方側に大きくできる。
[Aspect 12]
In a preferred example of the eleventh aspect (Aspect 12), the cap is abutted against the abutment area such that the center of the nozzle area is offset in the second direction with respect to the center of the sealing area. According to the above aspect, since the center of the nozzle area is shifted in the second direction with respect to the center of the sealing area of the cap, the nozzle area (area where the nozzle is exposed) is in the second direction in the sealing area. It can be arranged to be biased to one side of the Thereby, the size of the cap in the second direction can be made larger on the other side in the second direction with respect to the nozzle region.
[態様13]
態様11または態様12の好適例(態様13)において、第2方向における当接部材の側面のうち、内周縁と、内周縁に最も近いノズル列との間の第2方向の距離が狭い方の当接部材の側面を基準としてキャップを位置決めしてから、当接領域にキャップを当接させる。以上の態様によれば、封止領域の第2方向においてノズル領域を挟んで両側に位置する領域のうち、狭い方の領域側の当接部材の側面を基準としてキャップを位置決めするから、もし仮にキャップの寸法に設計上のバラツキがあっても、広い方の領域側にキャップがずれる。したがって、キャップの寸法のバラツキを、広い方の領域で吸収できる。
[Aspect 13]
In the preferred embodiment (embodiment 13) of the
[態様14]
本発明の好適な態様(態様14)は、態様2から態様10の何れかの液体吐出ヘッドの製造方法であって、当接部材のキャップ面から露出させるノズル列の数に対応する形状の積層部材を当接部材に積層する工程を有し、キャップによって封止されるキャップ面の封止領域は、第ノズル列の数によって変わらない。以上の態様によれば、ノズル列の数が変わっても、そのノズル列の数に対応する形状の積層部材に変えることで、ノズル列が異なる液体吐出ヘッドを容易に製造可能である。また、キャップによって封止されるキャップ面の封止領域は、ノズル列の数によって変わらないから、ノズル列の数が変わっても、大きさの異なるキャップを用意しなくて済むので、キャップなどの部品の種類を減少させることができる。
[Aspect 14]
A preferred embodiment (embodiment 14) of the present invention is the method of manufacturing a liquid discharge head according to any one of embodiments 2 to 10, wherein lamination of a shape corresponding to the number of nozzle rows exposed from the cap surface of the contact member There is the step of laminating the member to the abutment member, and the sealing area of the cap surface sealed by the cap does not change with the number of the nozzle rows. According to the above aspect, even if the number of nozzle rows changes, it is possible to easily manufacture a liquid discharge head having different nozzle rows by changing to a laminated member having a shape corresponding to the number of nozzle rows. In addition, since the sealing area of the cap surface sealed by the cap does not change depending on the number of nozzle rows, it is not necessary to prepare caps of different sizes even if the number of nozzle rows changes. The type of parts can be reduced.
[態様15]
態様14の好適例(態様15)において、積層部材は、ノズル列の数に対応する開口部を有する。以上の態様によれば、積層部材は、ノズル列の数に対応する開口部を有するから、開口部がある部分にノズル列を配置して位置決めすればよい。したがって、ノズル列の位置を位置決めし易い。
[Aspect 15]
In a preferred example of the fourteenth aspect (aspect 15), the lamination member has an opening corresponding to the number of nozzle rows. According to the above aspect, since the laminated member has the openings corresponding to the number of nozzle rows, the nozzle rows may be arranged and positioned in the portion where the openings are present. Therefore, the position of the nozzle array can be easily positioned.
[態様16]
態様15の好適例(態様16)において、積層部材のうち、ノズル領域に対向する部分には、ノズル列の数に対応する開口部を有し、ノズル領域に対向しない部分には、開口部よりも幅が狭いスリットを有し、積層部材は、当接部材を補強するための補強板として、当接部材に接着剤で接着される。以上の態様によれば、積層部材のうち、ノズル領域に対向しない部分には、開口部よりも幅が狭いスリットを有するから、接着剤のはみ出しをスリットで吸収できるので、接着剤がはみ出して広がることを抑制できる。特に、積層部材のうちノズル領域に対向しない部分には、はみ出した接着剤が広がり易いので、そのような部分にスリットを形成することで、はみ出した接着剤が広がってしまうことを効果的に抑制できる。また、積層部材は、当接部材を補強するための補強板として当接部材に接着されるので、積層部材のうち開口部が形成されない部分(ノズル領域に対向しない部分)に発生し易い応力集中を緩和できる。
[Aspect 16]
In a preferable example (aspect 16) of the fifteenth aspect, in the portion facing the nozzle region in the laminated member, the opening corresponding to the number of nozzle rows is provided, and in the portion not facing the nozzle region, the opening is The laminated member is adhesively bonded to the abutting member as a reinforcing plate for reinforcing the abutting member. According to the above aspect, since the slit having a narrower width than the opening is provided in the portion not facing the nozzle region in the laminated member, the protrusion of the adhesive can be absorbed by the slit, so the adhesive extends and spreads. Can be suppressed. In particular, since the protruding adhesive is likely to spread in a portion not facing the nozzle region in the laminating member, forming a slit in such a portion effectively suppresses the spreading of the protruding adhesive. it can. Further, since the laminating member is adhered to the abutting member as a reinforcing plate for reinforcing the abutting member, stress concentration is likely to occur in a portion where the opening is not formed in the laminating member (a portion not facing the nozzle region). Can ease.
[態様17]
本発明の好適な態様(態様17)は、媒体を搬送する搬送機構と、媒体に液体を吐出する、態様1から態様10の何れかの液体吐出ヘッドと、を具備する。以上の態様によれば、キャップによる保湿性を向上させることができる液体吐出ヘッドを有する液体吐出装置を提供できる。以上の態様によれば、キャップによる保湿性を向上できる液体吐出ヘッドを有する液体吐出装置を提供できる。
[Aspect 17]
A preferred aspect (aspect 17) of the present invention comprises a transport mechanism for transporting a medium, and the liquid ejection head according to any of aspects 1 to 10, which ejects a liquid onto the medium. According to the above aspect, it is possible to provide a liquid discharge apparatus having a liquid discharge head capable of improving the moisture retention by the cap. According to the above aspect, it is possible to provide a liquid discharge apparatus having a liquid discharge head capable of improving the moisture retention by the cap.
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る液体吐出装置10の部分的な構成図である。本実施形態の液体吐出装置10は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の媒体11に吐出するインクジェット方式の印刷装置である。図1に示す液体吐出装置10は、制御装置12と搬送機構15とキャリッジ18と液体吐出ヘッド20とメンテナンスユニット30とを具備する。液体吐出装置10にはインクを貯留する液体容器14が装着される。
First Embodiment
FIG. 1 is a partial configuration diagram of a
液体容器14は、液体吐出装置10の本体に着脱可能な箱状の容器からなるインクタンクタイプのカートリッジである。なお、液体容器14は、箱状の容器に限られず、袋状の容器からなるインクパックタイプのカートリッジであってもよい。液体容器14には、インクが貯留される。インクは、黒色インクであってもよく、カラーインクであってもよい。液体容器14に貯留されるインクは、液体吐出ヘッド20にポンプ(図示略)で圧送される。
The liquid container 14 is an ink tank type cartridge consisting of a box-like container that can be attached to and detached from the main body of the
制御装置12は、液体吐出装置10の各要素を統括的に制御する。搬送機構15は、制御装置12による制御のもとで媒体11をY方向に搬送する。液体吐出ヘッド20は、液体容器14から供給されるインクを制御装置12による制御のもとで媒体11に吐出する。
The
液体吐出ヘッド20は、キャリッジ18に搭載される。液体吐出ヘッド20には、複数の液体吐出部70が装着される。液体吐出部70の各々には、ノズル列が2つずつ配置されている。各ノズル列は、Y方向(第1方向の例示)に沿って直線状に配列された複数のノズルNの集合である。各ノズル列は、Y方向に交差(直交)するX方向(第2方向の例示)に沿って配列される。液体吐出部70に形成されるノズル列は、2つに限られず、1つまたは3つ以上でもよい。
The
本実施形態では、液体吐出ヘッド20に装着する液体吐出部70の数を変えることで、液体吐出ヘッド20の大きさを変えずに、インクを吐出するノズル列の数を変えることができる。複数の液体吐出部70は、媒体11の搬送方向であるY方向に直交する方向Xに沿って配置される。本実施形態の液体吐出ヘッド20は、最大で6つの液体吐出部70を装着可能である。
In the present embodiment, by changing the number of
本実施形態では、4つの液体吐出部70を装着した場合を例示する。液体吐出部70の数を増加する場合には、図1に示す一点鎖線の部分に増加することができる。液体吐出部70の数は、3つ以下でもよく、5つ以上でもよいが、最大6つまでであれば、液体吐出ヘッド20の大きさを変えずに、ノズル列の数を増減できる。なお、本実施形態では、最大で6つの液体吐出部70を装着可能なスペースを設ける場合を例示したが、これに限られず、最大で7つ以上の液体吐出部70を装着可能なスペースを設けるようにしてもよい。
In the present embodiment, the case where four
キャリッジ18は、液体吐出ヘッド20を収容および支持する構造体であり、制御装置12による制御のもとで、搬送ベルトやモーター等を含む移動機構(図示略)により、X方向に沿って反復的に往復する。搬送機構15による媒体11の搬送とキャリッジ18の反復的な往復とに並行して液体吐出ヘッド20が媒体11にインクを吐出することで媒体11の表面に所望の画像が形成される。ただし、搬送機構15とキャリッジ18の構成は以上の例示に限られない。なお、X−Y平面(媒体11の表面に平行な平面)に垂直な方向を以下ではZ方向と表記する。液体吐出ヘッド20によるインクの吐出方向がZ方向に相当する。
The
メンテナンスユニット30は、例えばX方向においてキャリッジ18のホームポジション(待機位置)となる非印字領域Hに配置される。メンテナンスユニット30は、キャリッジ18が非印字領域Hにあるときに、液体吐出ヘッド20のメンテナンスを行う。メンテナンスユニット30は、制御装置12によって制御されるキャッピング機構34を備える。キャッピング機構34は、液体吐出ヘッド20の当接部材の吐出面FAに当接可能なキャップ342を備える。吐出面FAは、媒体11との対向面であり、ノズルNを露出する面である。吐出面FAは、キャップ342が当接されるキャップ面としての例示である。本実施形態では、後述する図2に示す固定板22が、キャップ342が当接可能な当接部材として機能し、固定板22のZ方向の負側の面が吐出面FAとして機能する。なお、本実施形態では、キャップ342が当接可能なキャップ面を有する当接部材として、固定板22を例示したが、これに限られず、固定板22がなく、ノズル板74にキャップ342を当接する構成では、ノズル板74が当接部材として機能し、ノズル板74の媒体11と対向する吐出面FAがキャップ面として機能する。
The
キャップ342は、Z方向の負側が開口した箱状に形成される。キャップ342の開口側の縁部が吐出面FAに当接することで、吐出面FAのノズルNが封止される。本実施形態のキャップ342は、すべての液体吐出部70のノズル列を囲むように吐出面FAに当接される。これにより、すべての液体吐出部70のノズル列を、単一のキャップ342で一斉に封止できる。
The
キャップ342は、モーター(図示略)によって、吐出面FAに接触するZ方向の負側または吐出面FAから離間するZ方向の正側に移動可能である。制御装置12は、キャップ342を吐出面FAに当接してノズルNを封止する。このとき、例えば吸引ポンプ(図示略)でノズルNから増粘インクや気泡を吸引することで、これらをキャップ342に排出させることができる。なお、メンテナンスユニット30には、キャッピング機構34の他、液体吐出ヘッド20の吐出面FAを払拭してインクなどの付着物を除去するワイピング機構(図示略)などを設けてもよい。
The
<液体吐出ヘッド>
図2は、液体吐出ヘッド20の構成を示す分解斜視図である。図3は、任意の1つの液体吐出部70の断面図である。図4は、液体吐出ヘッド20の吐出面FAを示す平面図である。図5は、固定板22に液体吐出部70が装着された状態を示す斜視図である。図6は、吐出面FAにキャップ342が当接する状態を示す断面図である。図2および図3に示すように、液体吐出ヘッド20は、固定板22と補強板24と4つの液体吐出部70とケース部材26とを備える。
<Liquid discharge head>
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the
固定板22は、各液体吐出部70を装着する平板材であり、例えばステンレス鋼等の高剛性の金属で形成される。固定板22には、各液体吐出部70に対応する開口部23が形成される。各開口部23は、Z方向からの平面視で、X方向に長尺な略矩形状の貫通孔であり、後述の図4に示すノズル板74が挿入可能な大きさである。各液体吐出部70は、ノズルNが各開口部23から露出するように、固定板22の吐出面FAとは反対側の装着面FBに接合される。
The fixing
図2に示す補強板24は、固定板22を補強する平板材であり、例えばステンレス鋼等の高剛性の金属で形成される。補強板24には、各液体吐出部70に対応する開口部25が形成される。各開口部25は、Z方向からの平面視で、X方向に長尺な略矩形状の貫通孔である。補強板24の各開口部25は、各液体吐出部70が挿入される程度の大きさであり、固定板22の開口部23よりも大きい。図2および図5に示すように、補強板24を固定板22の装着面FBに接合してから、各開口部25に各液体吐出部70を挿入して、各液体吐出部70を吐出面FAに装着する。こうすることで、各液体吐出部70を所定の位置に装着し易い。このように各開口部25は、各液体吐出部70の配置位置を特定する機能を有する。
The reinforcing
図2に示すケース部材26は、各液体吐出部70を収容する略箱状の構造体である。本実施形態のケース部材26は、固定板22の装着面FBに接合される。図6に示すように、固定板22とケース部材26とで形成される空間に各液体吐出部70と流路構造体27が収容される。流路構造体27は、インクの流路を備える流路基板や電気信号の配線を備える回路基板などが収容された略板状の構造体である。流路構造体27は、液体容器14からのインクを各液体吐出部70に供給する。
The
図3に示すように各液体吐出部70は、流路形成基板71の一方の表面に圧力室形成基板72と振動板73とを、別部材によりまたは1つの部材により配置するとともに、他方の表面にノズル板74とコンプライアンス部75とを、別部材によりまたは1つの部材により配置したヘッドチップである。複数のノズルNは、ノズル板74に形成される。なお、1つの液体吐出部70には、ノズルNの各列に対応する構造が略線対称に形成されるから、以下ではノズルNの1列分に便宜的に着目して液体吐出部70の構造を説明する。
As shown in FIG. 3, in each
流路形成基板71は、インクの流路を構成する平板材である。本実施形態の流路形成基板71には、開口部712と供給流路714と連通流路716とが形成される。供給流路714および連通流路716はノズルN毎に形成され、開口部712は、複数のノズルNにわたり連続する。圧力室形成基板72は、相異なるノズルNに対応する複数の開口部722が形成された平板材である。流路形成基板71や圧力室形成基板72は、例えばシリコンの単結晶基板で形成される。
The flow
コンプライアンス部75は、液体吐出部70の流路内の圧力変動を抑制(吸収)する機構であり、封止板752と支持体754とを含んで構成される。封止板752は、可撓性を有するフィルム状の部材であり、支持体754は、流路形成基板71の開口部712および各供給流路714が閉塞されるように封止板752を流路形成基板71に固定する。
The
圧力室形成基板72のうち流路形成基板71とは反対側の表面に振動板73が設置される。振動板73は、弾性的に振動可能な平平板材であり、例えば酸化シリコン等の弾性材料で形成された弾性膜と、酸化ジルコニウム等の絶縁材料で形成された絶縁膜との積層で構成される。振動板73と流路形成基板71とは、圧力室形成基板72に形成された各開口部722の内側で相互に間隔をあけて対向する。各開口部722の内側で流路形成基板71と振動板73とに挟まれた空間は、インクに圧力を付与する圧力室(キャビティ)Cとして機能する。複数の圧力室CはX方向に沿って配列する。
A vibrating
振動板73のうち圧力室形成基板72とは反対側の表面には、相異なるノズルNに対応する複数の圧電素子732が形成される。各圧電素子732は、相互に対向する電極間に圧電体を介在させた積層体である。駆動信号の供給により圧電素子732が振動板73とともに振動することで、圧力室C内の圧力が変動して圧力室C内のインクがノズルNから吐出される。したがって、圧電素子732は、ノズルNからインクを吐出するための駆動力を発生する駆動素子として機能する。各圧電素子732は、振動板73に固定された保護板76で封止および保護される。
A plurality of
流路形成基板71および保護板76には支持体77が固定される。支持体77は、例えば樹脂材料の成型で一体に形成される。本実施形態の支持体77には、流路形成基板71の開口部712とともに液体貯留室(リザーバー)Rを形成する空間772と、液体貯留室Rに連通する供給口774とが形成される。液体貯留室Rには、供給口774から導入されたインクが貯留される。液体貯留室Rに貯留されたインクは、複数の供給流路714により各圧力室Cに分配および充填され、各圧力室Cから連通流路716とノズルNとを通過して外部(媒体11側)に吐出される。
A
振動板73には個別配線基板78の端部が接合される。個別配線基板78は、駆動信号や電源電圧を各圧電素子732に伝送するための配線が形成された可撓性の配線基板である。4つの液体吐出部70の各々に、1つずつ個別配線基板78が設けられている。各個別配線基板78は、流路構造体27が備える回路基板に接続される。回路基板には、制御装置12から送られる制御信号などの電気信号の配線を備えられ、圧電素子732の駆動回路(図示略)などが実装される。
The end of the
以上のように構成された各液体吐出部70は、図5に示すように固定板22の装着面FBに固定される。図4は、図5に示すように4つの液体吐出部70が装着された固定板22の吐出面FAを示す。図4のハッチング部分は、図6に示すキャップ342の開口の縁部344が吐出面FAに当接する当接領域Aである。図4に示すように、本実施形態のキャップ342の当接領域Aは、各液体吐出部70のノズル列が配置されるノズル領域Pを囲む略矩形の領域である。このため、キャップ342の縁部344を、吐出面FAの当接領域Aに当接させることで、各液体吐出部70のノズル列を一斉に封止することができる。
Each
本実施形態の固定板22は、最大6つの液体吐出部70が装着できる大きさであるが、最大にならない5つ以下の液体吐出部70を装着して、キャップ342の大きさを変えないことによって、ノズル領域Pに対して相対的にキャップ342を大きくできるので、キャップ342の容積も大きくすることができる。
The fixing
以下、このような本実施形態の機能について具体的に説明する。本実施形態では、図4に示すように、4つの液体吐出部70をX方向の正側から負側に配列する。このため、吐出面FAのX方向においてノズル領域Pを挟んで両側に位置する当接領域A1、A2のうち、X方向の負側の当接領域A1の内周縁AIと、複数のノズル列のうちX方向において内周縁AI1に最も近いノズル列との間の距離Wは、X方向に隣接する2つのノズル列の間の最大間隔であるWmよりも大きい。Wmは、隣接する液体吐出部70を跨ったノズル列の間の間隔である。X方向に隣接する2つのノズル列の間の間隔としては、液体吐出部70の2つのノズル列の間の間隔Wsもあるが、隣接する液体吐出部70を跨ったノズル列の間の間隔Wmが最も大きくなる。
The functions of such an embodiment will be specifically described below. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the four
このように、本実施形態によれば、キャップ342で封止される封止領域B(吐出面FAにおいて当接領域Aの内周縁AIよりも内側の領域)のうち、ノズル領域PよりもX方向の負側に、キャップ342が大きくなる。これにより、4つの液体吐出部70のノズル領域Pに対してキャップ342の容積も大きくなるので、吐出面FAにキャップ342を当接させて、メンテナンスの吸引動作でキャップ342内を負圧にしたときに、ノズルNから排出されるインクをキャップ342で保持できる量も多くすることができるので、キャップ342による保湿性を向上できる。
As described above, according to the present embodiment, X of the sealing area B sealed by the cap 342 (the area inside the inner peripheral edge AI of the contact area A in the ejection surface FA) is X more than the nozzle area P. On the negative side of the direction, the
本実施形態では、キャップ342による封止領域Bのうち、ノズル領域PよりもX方向の負側の領域B1は、X方向の正側の領域B2よりも大きくなる。領域B1と領域B2は、ノズルNが露出しない領域(液体吐出部70がない領域)である。このため、もし仮に、図7および図8に示す比較例のように補強板24の領域B1にも開口部25が形成されていると、図8に示すように、吸引動作でキャップ342内を負圧にしたときに、開口部25内の固定板22がキャップ342側(図8の矢印方向)に引っ張られて変形してしまう虞がある。
In the present embodiment, in the sealing region B by the
そこで、本実施形態では、図2および図5に示すように、補強板24のうち、ノズル領域Pに対向する部分には開口部25を形成して、ノズル領域Pに対向しない部分には開口部25を形成しない。すなわち、液体吐出部70を配置しない領域(本実施形態ではノズル領域PよりもX方向の負側の領域B1)に対向する補強板24の部分には、開口部25が形成されない。このような構成によれば、X方向にキャップ342が大きくなって、吸引動作で吸引される領域がX方向に広がっても、固定板22を補強板24で補強できる。このように、変形し易い領域にも補強板24が配置されることで、固定板22の変形を効果的に抑制できる。また、ノズルNの有無による固定板22の強度的なバラツキを、補強板24の開口部25の有無によって低減できる。例えば固定板22のうちノズルNを形成するノズル板74などが配置される部分は、ノズル板74などが配置されない部分よりも、媒体11の衝突やキャップ342による吸引に対して強度が弱くなる。したがって、補強板24のうちノズル領域Pに対向しない部分に、ノズルNを露出する開口部25を有しないようにすることで、強度が弱くなる固定板22の部分の強度を、開口部25を有しない補強板24で補強できる。
So, in this embodiment, as shown in FIG. 2 and FIG. 5, the
なお、本実施形態の固定板22は、固定板22を補強できる積層部材の例示であるが、積層部材としては、液体吐出部70そのものであってもよい。例えば図7の封止領域Bの領域B1の開口部25に、インクを吐出しないダミーの液体吐出部70を配置することによっても、固定板22の領域B1の部分を補強できる。この場合、図3に示す液体吐出部70の圧力室形成基板72や流路形成基板71を補強板24として機能させることもできる。本実施形態では、複数の圧力室形成基板72を配置することで、各ノズルNに共通する単一の圧力室形成基板を配置する場合に比較して、ノズル列の数の変化に対応し易い。もし仮に各ノズルNに共通する単一の圧力室形成基板を配置するとノズル列の数によって、X方向の大きさも変わるので、ノズル列の数ごとに部品の種類も増えてしまう。これに対して、本実施形態では、ノズル列の数が増えても、同じ種類の複数の圧力室形成基板72を並べて配置することができるので、部品の種類を減らすことができる。
In addition, although the fixed
また、X方向およびY方向において補強板24が配置される領域は、キャップ342の当接領域Aよりも広い。本実施形態では、図6に示すように補強板24の大きさは固定板22の大きさとほぼ同じである。したがって、キャップ342の荷重がかかる当接領域Aを補強板24で補強できるので、キャップ342の荷重による固定板22の変形を抑制できる。
Further, the area in which the reinforcing
図4に示すように、本実施形態では、ノズル領域Pの中心OPが封止領域Bの中心OBに対してX方向の正側にずれている。この構成によれば、封止領域Bのうちノズル領域(ノズルNが露出する領域)PがX方向の一方側(正側)に偏るような配置にできる。したがって、本実施形態のように液体吐出ヘッド20をX方向に移動しながら、ノズルNからインクを吐出する場合には、ノズル領域Pが先頭側になるように液体吐出ヘッド20を移動させることができる。これにより、キャップ342を外した後に、ノズル領域Pの方をノズルNのない領域B1よりも先に媒体11に到達させることができるので、キャップ342を外してから媒体11にインクが吐出されるまでの時間を短くできる。なお、上記の構成に限られず、ノズル領域Pの中心OPが封止領域Bの中心OBに対してX方向の負側にずれるようにしてもよい。
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the center OP of the nozzle area P is shifted to the positive side in the X direction with respect to the center OB of the sealing area B. According to this configuration, the nozzle area (area where the nozzle N is exposed) P in the sealing area B can be arranged to be biased to one side (positive side) in the X direction. Therefore, when the ink is discharged from the nozzle N while moving the
<液体吐出ヘッドの製造方法>
次に、本実施形態の液体吐出ヘッド20の製造方法について説明する。本実施形態の液体吐出ヘッド20は、固定板22に装着する液体吐出部70の数を変えることで、ノズル列の数を変えることができる。したがって、液体吐出ヘッド20の製造方法には、図2に示す固定板22の吐出面FAから露出させるノズル列の数に対応する形状の補強板24(液体吐出部70の数に対応する開口部25を有する補強板24)を固定板22に積層する工程を有する。
<Method of Manufacturing Liquid Ejection Head>
Next, a method of manufacturing the
具体的には図5に示すように、補強板24を固定板22に積層して接着剤で接着し、補強板24の開口部25に液体吐出部70を配置して固定板22に接着剤で接着する。このように、補強板24は、液体吐出部70の数(ここではノズル列の数に相当)に対応する開口部25を有するから、各開口部25に液体吐出部70の数を配置すれば、ノズル列の位置が位置決めされる。したがって、液体吐出部70(ノズル列)の位置を位置決めし易い。
Specifically, as shown in FIG. 5, the reinforcing
以上のとおり、本実施形態の液体吐出ヘッド20の製造方法によれば、液体吐出部70の数が変わっても、その液体吐出部70の数に対応する形状の補強板24に変えることで、ノズル列が異なる液体吐出ヘッド20を容易に製造可能である。他方、吐出面FAの封止領域Bは、ノズル列の数によって変わらないから、ノズル列の数が変わっても、大きさの異なるキャップ342を用意しなくて済むので、キャップ342などの部品の種類を減少させることができる。
As described above, according to the method of manufacturing the
<液体吐出ヘッドのキャッピング方法>
次に、本実施形態の液体吐出ヘッド20のキャッピング方法について説明する。液体吐出ヘッド20のキャッピング動作は、上述した液体吐出ヘッド20のメンテナンス時に行われる。本実施形態の液体吐出ヘッド20のキャッピング方法には、液体吐出ヘッド20をキャップ342に対して相対的に移動させて、固定板22の吐出面FAにキャップ342を対向させるステップと、吐出面FAの当接領域Aにキャップ342を当接させることによって、ノズル列を封止するステップと、を有する。
<Capping method of liquid discharge head>
Next, a capping method of the
具体的には先ず、キャリッジ18によって液体吐出ヘッド20を、図1に示す非印字領域Hに移動させて固定板22の吐出面FAにキャップ342を対向させる。なお、本実施形態では、液体吐出ヘッド20をキャップ342に対して移動させる場合を例示したが、キャップ342を液体吐出ヘッド20に対して移動させるようにしてもよい。
Specifically, first, the
次に、図5に示すように、キャッピング機構34によってキャップ342を上昇させて吐出面FAの当接領域Aにキャップ342を当接させることによって、ノズル列を封止する。図5に示すように、本実施形態のキャッピング機構34は、キャップ342の封止領域BのX方向においてノズル領域Pを挟んで両側に位置する領域B1と領域B2のうち、狭い方の領域B2側の固定板22の側面221を基準としてキャップ342を位置決めする。すなわち、キャップ342を位置決めするための基準である固定板22(当接部材)の側面221は、X方向における固定板22の側面のうち、当接領域の内周縁と、内周縁に最も近いノズル列との間のX方向の距離が狭い方の側面である。キャッピング機構34には、起立する壁346が設けられる。
Next, as shown in FIG. 5, the
この構成によれば、キャッピング機構34を上昇させて、壁346の内側に固定板22の側面221が当接するようにキャリッジ18のX方向の位置を調整することで、吐出面FAに対するキャップ342の位置を位置決めすることができる。こうして、キャップ342のX方向を位置決めした上で、キャップ342を上昇させて、キャップ342を吐出面FAに当接させる。このようにキャップ342のX方向の位置決めをすることで、もし仮にキャップ342のX方向の寸法に設計上のバラツキがあっても、広い方の領域B1側にキャップ342がずれる。したがって、キャップ342の寸法のバラツキを、広い方の領域B1で吸収できる。
According to this configuration, the
続いて、液体吐出ヘッド20の吐出面FAにキャップ342が当接した状態で、吸引動作でキャップ342内を負圧にすることで、ノズルNから増粘インクや気泡が排出される。メンテナンスが終了すると、キャッピング機構34によってキャップ342を下降させて、吐出面FAからキャップ342を離間させる。このとき、キャッピング機構34も下降させて、壁346が固定板22の側面221から外れるようにする。こうして、キャリッジ18によって液体吐出ヘッド20をX方向に移動して、媒体11への印刷を実行できる。
Subsequently, in a state in which the
以上のとおり、本実施形態の液体吐出ヘッド20のキャッピング方法によれば、吐出面FAの当接領域Aにキャップ342を当接させることによって、当接領域Aで囲まれるノズル領域Pを封止するから、ノズル領域Pのノズル列を一斉に封止できる。しかも、ノズル領域Pはノズル列の数(液体吐出部70の数)によって変わるのに対して、当接領域Aはノズル列の数によって変わらないから、当接領域Aに対してノズル領域Pが占める割合が小さくなるほど、ノズル領域Pに対するキャップ342の大きさを大きくできる。このため、固定板22にキャップ342を当接させて吸引動作でキャップ342内を負圧にしたときに、ノズルNから排出されるインクをキャップ342で保持できる量も多くすることができるので、キャップ342による保湿性を向上できる。
As described above, according to the capping method of the
なお、本実施形態では、図4に示すようにノズル領域Pの中心OPが封止領域Bの中心OBに対してX方向の正側にずれていて、封止領域BのX方向の一方側にノズル領域Pが偏る場合を例示したが、このような配置に限られるものではない。例えば図9に示す第1実施形態の吐出面FAの変形例のように、ノズル領域Pの中心OPが封止領域Bの中心OBに対してX方向にずれていない構成(OBとOPが一致する構成)であってもよい。図9の構成では、X方向において、ノズル領域Pの両側の当接領域A1、A2のうち一方の当接領域A1の内周縁AI1と、この内周縁AI1に最も近いノズル列との間の距離W1は、隣り合うノズル列の最大間隔Wmよりも大きい。また、第2方向において、ノズル領域Pの両側の当接領域A1、A2のうち他方の当接領域A2の内周縁AI2と、この内周縁AI2に最も近いノズル列との間の距離は、上記最大間隔Wmよりも大きい。 In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the center OP of the nozzle area P is shifted to the positive side in the X direction with respect to the center OB of the sealing area B, and one side of the sealing area B in the X direction Although the case where the nozzle area P is biased is illustrated in the above, the present invention is not limited to such an arrangement. For example, the configuration in which the center OP of the nozzle area P is not shifted in the X direction with respect to the center OB of the sealing area B as in the modification of the ejection surface FA of the first embodiment shown in FIG. Configuration). In the configuration of FIG. 9, in the X direction, the distance between the inner peripheral edge AI1 of one of the contact areas A1 and A2 on the both sides of the nozzle area P and the nozzle row closest to the inner peripheral area AI1. W1 is larger than the maximum distance Wm between adjacent nozzle rows. Further, in the second direction, the distance between the inner peripheral edge AI2 of the other contact region A2 of the contact regions A1 and A2 on both sides of the nozzle region P and the nozzle row closest to the inner peripheral edge AI2 is the above It is larger than the maximum interval Wm.
図9の構成によれば、ノズル領域Pに対してX方向の両側にキャップ342を大きくできるので、X方向の一方側だけ大きくする場合よりも、キャップ342の容積を大きくできる。このため、吸引動作でキャップ342内が負圧にされたときに、ノズルNから排出されるインクをキャップ342で保持できる量も多くすることができるので、キャップ342による保湿性をさらに向上できる。また、キャップ342の当接領域Aからノズル列を遠ざけることができる。キャップ342の当接領域Aにはインクが付着し易いので、キャップ342の当接領域Aからノズル列を遠ざけることで、当接領域Aに付着したインクがノズルNへ侵入する可能性を低減できる。
According to the configuration of FIG. 9, since the
以上説明した第1実施形態の液体吐出ヘッド20では、固定板22の当接領域Aにキャップ342を当接する場合を例示したが、これに限られない。例えば図10に示すケース部材26の変形例のように、ケース部材26の下方(Z方向の正側)の端面263の当接領域Aに、キャップ342を当接するようにしてもよい。図10は、図9のノズル領域Pと同様の配置であり、ケース部材26のZ方向の負側の開口の縁部262で固定板22が支持され、縁部262の端面263が、固定板22の吐出面FAよりも、Z方向の正側(媒体11に近い側)に位置している。このような図10の構成では、ケース部材26が当接部材として機能し、ケース部材26の縁部262の端面263がキャップ面として機能する。また、液体吐出ヘッド20の固定板22がなく、ノズル板74が吐出面FAを構成する場合には、ノズル板74の吐出面FAをキャップ面として、キャップ342を当接するようにしてもよい。
In the
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態について説明する。以下に例示する各形態において作用や機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。図11および図12は、第2実施形態の液体吐出ヘッドの構成を示す図である。図11は、第2実施形態の液体吐出ヘッドにおける吐出面を示す平面図である。図12は、図11に示すXII−XII断面図である。第2実施形態では、補強板24のうち開口部25が形成されない領域B1に対向する部位に、スリット252を形成した場合を例示する。
Second Embodiment
A second embodiment of the present invention will be described. In each of the forms exemplified below, elements having the same actions or functions as those in the first embodiment are denoted by the reference numerals used in the description of the first embodiment, and the detailed description of each is appropriately omitted. 11 and 12 are diagrams showing the configuration of the liquid discharge head according to the second embodiment. FIG. 11 is a plan view showing the discharge surface of the liquid discharge head according to the second embodiment. FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII shown in FIG. In the second embodiment, the case where the
上述した第1実施形態では、図4および図6に示すように、固定板22に積層される補強板24のうち、ノズル領域Pに対向する部分(液体吐出部70が配置される領域)には開口部25を形成し、ノズル領域Pに対向しない部分(液体吐出部70が配置されない領域B1)には、補強板24に開口部25を形成しない。これにより、媒体11の衝突やキャップ342による吸引に対して固定板22の強度を高めるようにしている。
In the first embodiment described above, as shown in FIG. 4 and FIG. 6, in the reinforcing
ところが、固定板22に接合される補強板24のうち、開口部25を有しない領域(ノズル領域Pに対向しない部分)は、開口部25を有する領域(ノズル領域Pに対向する部分)よりも、熱膨張率の相違による応力集中が発生し易い。
However, in the reinforcing
そこで、第2実施形態では、補強板24のうち、ノズル領域Pに対向しない領域B1に、Y方向に沿ったスリット252を形成する。これにより、熱膨張率の相違により発生する応力集中を緩和することができる。図11および図12の構成では、ノズル領域Pを挟む片側(X方向の負側)に、ノズル領域P寄りにスリット252が配置される。補強板24のうちノズル領域P寄りには、熱膨張率の相違による応力集中が発生し易いので、応力集中が発生し易い部分にスリット252を形成することで、応力集中を緩和する効果を高めることができる。
So, in 2nd Embodiment, the
このような第2実施形態の液体吐出ヘッド20の製造方法には、補強板24に開口部25とスリット252を形成する工程が含まれる。そして、固定板22に補強板24を接着剤で接着し、液体吐出ヘッド20を補強板24の開口部25に配置して固定板22に接着剤で接着する。このとき、補強板24のうちノズル領域P寄りにスリット252が形成されるので、補強板24を固定する際に塗布する接着剤のはみ出しを、スリット252で吸収できる。これにより、接着剤がはみ出して広がることを抑制できるので、接着剤のはみ出しによる液体吐出部70の位置ずれも抑制できる。特に、補強板24のうちノズル領域Pに対向しない部分には、はみ出した接着剤が広がり易いので、そのような部分にスリット252を形成することで、はみ出した接着剤が広がってしまうことを効果的に抑制できる。
The method of manufacturing the
なお、第2実施形態では、補強板24のうちノズル領域Pに対してX方向の片側にスリット252を設ける場合を例示したが、これに限られず、図13および図14に示す第2実施形態の変形例のように、補強板24のうちノズル領域Pに対してX方向の両側にスリット252を設けるようにしてもよい。図13は、第2実施形態の吐出面の変形例を示す平面図であり、図14は、図13に示すXIV−XIV断面図である。図13および図14の構成によれば、ノズル領域Pに対してX方向の両側のスリット252によって応力集中を緩和できる。また、補強板24を固定する際に塗布する接着剤のはみ出しを、ノズル領域Pに対してX方向の両側のスリット252で吸収できる。
In the second embodiment, the
<変形例>
以上に例示した態様および実施形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示や上述の態様から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
<Modification>
The aspects and embodiments illustrated above may be varied in many ways. The aspect of a specific deformation | transformation is illustrated below. Two or more aspects arbitrarily selected from the following exemplifications and the above-mentioned aspects may be appropriately merged within the scope not mutually contradictory.
(1)上述した実施形態では、液体吐出ヘッド20を搭載したキャリッジ18をX方向に沿って反復的に往復させるシリアルヘッドを例示したが、液体吐出ヘッド20を媒体11の全幅にわたり配列したラインヘッドにも本発明を適用可能である。
(1) In the embodiment described above, the serial head in which the
(2)上述した実施形態では、圧力室に機械的な振動を付与する圧電素子を利用した圧電方式の液体吐出ヘッド20を例示したが、加熱により圧力室の内部に気泡を発生させる発熱素子を利用した熱方式の液体吐出ヘッドを採用することも可能である。
(2) In the embodiment described above, the piezoelectric
(3)上述した実施形態で例示した液体吐出装置10は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体吐出装置10の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を吐出する液体吐出装置は、液晶表示装置のカラーフィルターや有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ、FED(面発光ディスプレイ)等を形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を吐出する液体吐出装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、液体の一種として生体有機物の溶液を吐出するチップ製造装置としても利用される。
(3) The
、10…液体吐出装置、11…媒体、12…制御装置、14…液体容器、15…搬送機。構、18…キャリッジ、20…液体吐出ヘッド、22…固定板、221…側面、23…開口部、24…補強板、25…開口部、252…スリット、26…ケース部材、262…縁部、263…端面、27…流路構造体、30…メンテナンスユニット、34…キャッピング機構、342…キャップ、344…縁部、346…壁、70…液体吐出部、71…流路形成基板、712…開口部、714…供給流路、716…連通流路、72…圧力室形成基板、722…開口部、73…振動板、732…圧電素子、74…ノズル板、75…コンプライアンス部、752…封止板、754…支持体、76…保護板、77…支持体、772…空間、774…供給口、78…個別配線基板、A(A1、A2)…当接領域、AI1、AI2…内周縁、B(B1、B2)…封止領域、C…圧力室、FA…吐出面、FB…装着面、H…非印字領域、N…ノズル、OB…中心、OP…中心、P…ノズル領域、R…液体貯留室、Wm…最大間隔。
10: liquid discharge device, 11: medium, 12: control device, 14: liquid container, 15: transport device. Structure: 18: Carriage, 20: Liquid discharge head, 22: Fixing plate, 221: Side surface, 23: Opening, 24: Reinforcing plate, 25: Opening, 252: Slit, 26: Case member, 262: Edge, 263: end face, 27: flow path structure, 30: maintenance unit, 34: capping mechanism, 342: cap, 344: edge, 346: wall, 70: liquid discharge portion, 71: flow path forming substrate, 712: opening Sections 714: supply flow paths, 716: communication flow paths, 72: pressure chamber formation substrate, 722: openings, 73: diaphragms, 732: piezoelectric elements, 74: nozzle plates, 75: compliance parts, 752: seals Plate 754: Support body 76: Protective plate 77: Support body 772: Space 774: Supply port 78: Individual wiring board A (A1, A2): Contact area, AI1, AI2: Inner peripheral edge, B (B1, 2) Sealing area, C: Pressure chamber, FA: Discharge surface, FB: Mounting surface, H: Non-printing area, N: Nozzle, OB: Center, OP: Center, P: Nozzle area, R: Liquid storage chamber , Wm ... maximum interval.
Claims (17)
前記複数のノズル列を封止するキャップが当接可能なキャップ面を有する当接部材と、を備え、
前記複数のノズル列は、前記第1方向に交差する第2方向に沿って配列され、
前記キャップ面は、前記複数のノズル列が露出するノズル領域を囲むように前記キャップの開口側の縁部が当接する当接領域を有し、
前記第2方向において前記ノズル領域を挟んで両側に位置する前記当接領域の少なくとも一方の当接領域の内周縁と、前記複数のノズル列のうち前記第2方向において前記内周縁に最も近いノズル列との間の前記第2方向の距離は、前記第2方向に隣接する2つのノズル列の前記第2方向の最大間隔よりも大きい
液体吐出ヘッド。 A plurality of nozzle rows in which a plurality of nozzles for discharging liquid are arrayed along a first direction;
And a contact member having a cap surface against which a cap for sealing the plurality of nozzle rows can contact.
The plurality of nozzle rows are arranged along a second direction intersecting the first direction,
The cap surface has an abutment area with which an edge on the opening side of the cap abuts so as to surround a nozzle area where the plurality of nozzle rows are exposed,
An inner peripheral edge of at least one contact region of the contact region located on both sides across the nozzle region in the second direction, and a nozzle closest to the inner peripheral edge in the second direction among the plurality of nozzle rows A distance between the row and the second direction is larger than a maximum distance between the two nozzle rows adjacent in the second direction in the second direction.
請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 1, further comprising: a stacking member stacked on a surface opposite to the cap surface in the contact member.
請求項2に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 2, wherein a region where the stacked member is disposed in the first direction and the second direction is wider than the contact region.
前記ノズル領域の中心が、前記封止領域の中心に対して前記第2方向にずれている
請求項1から請求項3の何れかに記載の液体吐出ヘッド。 A region inside the inner peripheral edge at the cap surface is a sealing region sealed by the cap,
The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 3, wherein the center of the nozzle area is offset in the second direction with respect to the center of the sealing area.
請求項4に記載の液体吐出ヘッド。 Of the side surfaces of the contact member in the second direction, the side surface having a narrower distance in the second direction between the inner peripheral edge and the nozzle row closest to the inner peripheral edge is for positioning the cap The liquid discharge head according to claim 4, which is a standard of
請求項1から請求項5の何れかに記載の液体吐出ヘッド。 The distance in the second direction between the inner peripheral edge of each of the contact regions located on both sides of the nozzle region in the second direction and the nozzle row closest to the inner peripheral edge in the second direction is The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 5, which is larger than the maximum interval.
前記積層部材のうち前記ノズル領域に対向しない部分は、前記ノズルを露出する開口部を有しない
請求項2から請求項6の何れかに記載の液体吐出ヘッド。 A portion of the laminated member facing the nozzle region has an opening that exposes the nozzle,
The liquid discharge head according to any one of claims 2 to 6, wherein a portion of the laminated member not facing the nozzle area does not have an opening for exposing the nozzle.
請求項7に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 7, wherein a slit having a width smaller than that of the opening is formed in a portion not facing the nozzle region in the stacking member.
請求項8に記載の液体吐出ヘッド。 9. The liquid discharge head according to claim 8, wherein the slits are disposed closer to the nozzle area on both sides or one side of the laminating member in the second direction sandwiching the nozzle area in a portion not facing the nozzle area.
請求項1から請求項9の何れかに記載の液体吐出ヘッド。 The plurality of pressure chamber forming substrates for forming pressure chambers communicating with the nozzles are arranged in the second direction on the inner side than the contact region, according to any one of claims 1 to 9. Liquid discharge head.
前記液体吐出ヘッドを前記キャップに対して相対的に移動させて、前記当接部材の前記キャップ面に前記キャップを対向させるステップと、
前記キャップ面の前記当接領域に前記キャップを当接させることによって、前記ノズル列を封止するステップと、を有する
液体吐出ヘッドのキャッピング方法。 The method for capping a liquid discharge head according to any one of claims 1 to 10, wherein
Moving the liquid discharge head relative to the cap so that the cap faces the cap surface of the abutment member;
Sealing the nozzle row by bringing the cap into contact with the contact area of the cap surface.
請求項11に記載の液体吐出ヘッドのキャッピング方法。 The capping method according to claim 11, wherein the cap is in contact with the contact area such that the center of the nozzle area is shifted in the second direction with respect to the center of the sealing area.
請求項11または請求項12に記載の液体吐出ヘッドのキャッピング方法。 Of the side surfaces of the contact member in the second direction, the distance between the inner peripheral edge and the nozzle row closest to the inner peripheral edge in the second direction is based on the side surface of the contact member with the narrower side. 13. The method according to claim 11, wherein the cap is brought into contact with the contact area after positioning the cap.
前記当接部材のキャップ面から露出させる前記ノズル列の数に対応する形状の前記積層部材を前記当接部材に積層する工程を有し、
前記キャップによって封止される前記キャップ面の封止領域は、前記第ノズル列の数によって変わらない
液体吐出ヘッドの製造方法。 A method of manufacturing a liquid discharge head according to any one of claims 2 to 10, wherein
Laminating the laminated member having a shape corresponding to the number of the nozzle rows exposed from the cap surface of the abutting member on the abutting member;
The manufacturing method of the liquid discharge head which does not change the sealing area | region of the said cap surface sealed by the said cap with the number of the said 1st nozzle row.
請求項14に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。 The method of manufacturing a liquid discharge head according to claim 14, wherein the stacking member has an opening corresponding to the number of the nozzle rows.
前記積層部材は、前記当接部材を補強するための補強板として、前記当接部材に接着剤で接着される
請求項15に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。 A portion of the laminated member facing the nozzle region has the openings corresponding to the number of the nozzle rows, and a portion not facing the nozzle region has a slit narrower than the opening. Have
The method for manufacturing a liquid discharge head according to claim 15, wherein the laminating member is adhered to the abutting member with an adhesive as a reinforcing plate for reinforcing the abutting member.
前記媒体に液体を吐出する、請求項1から請求項10の何れかの液体吐出ヘッドと、を具備する
液体吐出装置。
A transport mechanism for transporting the medium;
A liquid discharge apparatus comprising: the liquid discharge head according to any one of claims 1 to 10, which discharges a liquid to the medium.
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