JP2018199278A - Liquid discharge head and liquid discharge device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge head and a liquid discharge apparatus including the liquid discharge head.
従来、インク等の液体を吐出ヘッドのノズルから吐出するインクジェットプリンター等の液体吐出装置が知られている。このような装置では、ノズルから吐出された液体が吐出ヘッドのノズル形成面に付着することがある。ノズル形成面への液体の付着が進行すると、ノズルからの液体の吐出が適切に行われず、画質の劣化等を招くおそれがある。そのため、通常、ノズルの使用前後において、液体吐出装置に備えたワイパーにより、ノズル形成面を移動させることで、ノズルに残ったインクや、ノズルに付着した塵ケバ等を拭き取らせている。 2. Description of the Related Art Conventionally, liquid ejecting apparatuses such as ink jet printers that eject liquid such as ink from nozzles of an ejection head are known. In such an apparatus, the liquid discharged from the nozzle may adhere to the nozzle formation surface of the discharge head. If the liquid adheres to the nozzle forming surface, the liquid is not properly discharged from the nozzle, which may cause deterioration in image quality. For this reason, usually, before and after the use of the nozzle, the ink forming surface is moved by a wiper provided in the liquid ejection device, thereby wiping off ink remaining on the nozzle and dust adhering to the nozzle.
特許文献1の液体吐出装置によれば、ノズルプレートが、縁部の表面がなだらかな凹部を備えていることが開示されている。従って、ワイパーにノズル形成部を拭き取らせる際、凹部の縁部をワイパーになめらかに通過させることができる。よって、凹部の縁部に液体の拭き残しが生じにくい。 According to the liquid ejecting apparatus of Patent Document 1, it is disclosed that the nozzle plate includes a concave portion with a gentle edge surface. Therefore, when the wiper wipes the nozzle forming portion, the edge of the recess can be smoothly passed through the wiper. Therefore, it is difficult for the liquid to remain unwiped at the edge of the recess.
特許文献1も含め、液体吐出装置において、ノズル列が、ノズルプレートの凹部の底部や、段差部の底面に形成されている場合、ノズル列の方向にワイパーによるワイピングを行うと、拭き取った液体(インク)が徐々に増加してその液体の液面が上昇するので、凹部や段差部で許容しきれなくなり、結果的にノズルプレートに残ってしまうという課題があった。 In the liquid ejecting apparatus including Patent Document 1, when the nozzle row is formed on the bottom of the concave portion of the nozzle plate or the bottom surface of the stepped portion, wiping with a wiper in the direction of the nozzle row Ink) gradually increases and the liquid level of the liquid rises, so that there is a problem that it cannot be allowed at the recesses or stepped portions, and as a result remains on the nozzle plate.
また、ノズル内のインクが乾燥して粘性が上がる(増粘する)ことにより、飛行曲がりや吐出タイミングの遅れ等の不具合が発生し、結果的に着弾位置が不規則となる等の不具合が発生するという課題があった。 In addition, the ink in the nozzles dries and the viscosity increases (thickens), causing problems such as flight bending and delay in ejection timing, resulting in problems such as irregular landing positions. There was a problem to do.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例に係る液体吐出ヘッドは、相対する段差部を繋ぐ底面に、液体を吐出する複数のノズルが第1の方向に間隔をおいて配置されるノズル列を備え、段差部の深さは、第1の方向に対して一定であり、段差部の深さ方向の中央部の幅は、第1の方向に対して増大することを特徴とする。 Application Example 1 A liquid discharge head according to this application example includes a nozzle row in which a plurality of nozzles that discharge liquid are arranged at intervals in a first direction on a bottom surface that connects opposing stepped portions. The depth of the portion is constant with respect to the first direction, and the width of the central portion in the depth direction of the stepped portion increases with respect to the first direction.
本適用例の液体吐出ヘッドによれば、段差部の深さは、第1の方向に対して一定であり、段差部の深さ方向の中央部の幅は、第1の方向に対して増大する。これにより、段差部と底面とにより囲まれる断面積が第1の方向に対して増大することになる。そのため、ワイパーで第1の方向にワイピングを行った場合、拭き取った液体を第1の方向に流れやすくすることができることで、液面上昇を抑制(許容)することができる。これにより、ノズルプレートに付着した液体や異物の除去を容易とすることができる。従って、ワイピング後の吐出の安定化を図ることができる。
また、相対する段差部を備えて底面にノズルが配置される構成、言い換えると、段差部にノズルが挟まれる構成のため、外気の影響を受けづらくなることにより、ワイピングの終了後において、ノズルの領域を保湿することができることで、ノズル内の液体が乾燥して粘性が上がる(増粘する)ことを抑制することができる。これにより、飛行曲がりや吐出タイミングの遅れ等の不具合が防止でき、着弾位置が不規則となる等の不具合を防止できる。
According to the liquid ejection head of this application example, the depth of the stepped portion is constant with respect to the first direction, and the width of the central portion in the depth direction of the stepped portion increases with respect to the first direction. To do. Thereby, the cross-sectional area surrounded by the step portion and the bottom surface increases with respect to the first direction. Therefore, when wiping is performed with the wiper in the first direction, the liquid that has been wiped off can be easily flowed in the first direction, thereby suppressing (allowing) an increase in the liquid level. Thereby, removal of the liquid and foreign material adhering to a nozzle plate can be made easy. Therefore, it is possible to stabilize the discharge after wiping.
In addition, since the nozzle is arranged on the bottom surface with the opposite stepped portion, in other words, the nozzle is sandwiched between the stepped portion, it becomes difficult to be affected by the outside air. Since the region can be moisturized, it is possible to suppress the liquid in the nozzle from being dried and increasing in viscosity (thickening). As a result, it is possible to prevent problems such as flight bends and delays in discharge timing, and problems such as irregular landing positions can be prevented.
[適用例2]上記適用例に係る液体吐出ヘッドにおいて、段差部の壁面は、ノズル列が配置される底面と垂直に形成されていることが好ましい。 Application Example 2 In the liquid discharge head according to the application example described above, it is preferable that the wall surface of the stepped portion is formed perpendicular to the bottom surface on which the nozzle rows are arranged.
本適用例の液体吐出ヘッドによれば、段差部の壁面は、ノズル列が配置される底面と垂直に形成されている。これにより、段差部の壁面が底面と垂直に形成された場合に、段差部の深さ方向の中央部の幅(この場合、底面の幅となる)は、第1の方向に対して増大することにより、拭き取った液体の液面上昇を抑制し、ノズルプレートに付着した液体や異物を容易に除去することができる。また、ノズル内の液体が増粘することを抑制できることで、吐出の安定化を図ることができる。 According to the liquid ejection head of this application example, the wall surface of the step portion is formed perpendicular to the bottom surface on which the nozzle row is disposed. Thereby, when the wall surface of the stepped portion is formed perpendicular to the bottom surface, the width of the central portion in the depth direction of the stepped portion (in this case, the width of the bottom surface) increases with respect to the first direction. As a result, the liquid level rise of the wiped liquid can be suppressed, and the liquid and foreign matter adhering to the nozzle plate can be easily removed. Further, since it is possible to suppress the liquid in the nozzle from being thickened, it is possible to stabilize the discharge.
[適用例3]上記適用例に係る液体吐出ヘッドにおいて、段差部の壁面は、液体の吐出方向に壁面を開くテーパー形状に形成されていることが好ましい。 Application Example 3 In the liquid ejection head according to the application example described above, the wall surface of the stepped portion is preferably formed in a tapered shape that opens the wall surface in the liquid ejection direction.
本適用例の液体吐出ヘッドによれば、段差部の壁面は、液体の吐出方向に壁面を開くテーパー形状に形成されている。これにより、段差部の深さ方向の中央部の幅が第1の方向に対して増大する場合として、テーパー角度が一定で、底面の幅が第1の方向に対して増大する形態、テーパー角度が第1の方向に対して徐々に開き、底面の幅は一定とする形態、テーパー角度が第1の方向に対して徐々に開き、併せて、底面の幅も第1の方向に対して増大する形態などがある。いずれの場合にも、壁面がテーパー形状となっているため、垂直となる場合に比べて、ワイパーが底面方向に滑らかに入り込むことを含め、更に、拭き取った液体の液面上昇を抑制し、ノズルプレートに付着した液体や異物を容易に除去することができる。また、ノズル内の液体が増粘することを抑制できることで、吐出の安定化を図ることができる。 According to the liquid ejection head of this application example, the wall surface of the stepped portion is formed in a tapered shape that opens the wall surface in the liquid ejection direction. Thereby, as the case where the width of the central portion in the depth direction of the stepped portion increases with respect to the first direction, the taper angle is constant and the width of the bottom surface increases with respect to the first direction, the taper angle Gradually opens with respect to the first direction, the width of the bottom surface is constant, the taper angle gradually opens with respect to the first direction, and the width of the bottom surface also increases with respect to the first direction. There is a form to do. In any case, since the wall surface is tapered, the wiper can smoothly enter the bottom surface as compared with the case where the wall surface is vertical. The liquid and foreign matter adhering to the plate can be easily removed. Further, since it is possible to suppress the liquid in the nozzle from being thickened, it is possible to stabilize the discharge.
[適用例4]上記適用例に係る液体吐出ヘッドにおいて、壁面は親水性処理が施され、底面は撥水性処理が施されていることが好ましい。 Application Example 4 In the liquid ejection head according to the application example described above, it is preferable that the wall surface is subjected to a hydrophilic treatment and the bottom surface is subjected to a water repellency treatment.
本適用例の液体吐出ヘッドによれば、壁面は親水性処理が施され、ノズル列が配置される底面は撥水性処理が施されることにより、ワイピング後において、ノズル列周囲の底面の濡れ具合が均一(均一な液体溜り)となることで、吐出する液体が不均一な液体溜りに引っ張られることや、不均一な液体溜りによってノズル内の液体のメニスカスの安定化が損なわれること等を防止することができるため、液体の飛行曲がりを起こすことなく、底面に対して垂直に吐出することができ、吐出の安定化を図ることができる。 According to the liquid discharge head of this application example, the wall surface is subjected to hydrophilic treatment, and the bottom surface on which the nozzle row is disposed is subjected to water repellency treatment, so that the wetness of the bottom surface around the nozzle row after wiping is achieved. Prevents the discharged liquid from being pulled by the non-uniform liquid reservoir and the liquid meniscus from stabilizing in the nozzle due to the non-uniform liquid reservoir. Therefore, the liquid can be discharged perpendicularly to the bottom surface without causing a flying curve of the liquid, and the discharge can be stabilized.
[適用例5]本適用例に係る液体吐出装置は、上述したいずれかの液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする。 Application Example 5 A liquid discharge apparatus according to this application example includes any one of the liquid discharge heads described above.
本適用例の液体吐出装置によれば、上述したいずれかの液体吐出ヘッドを備えることにより、ワイピングの際、拭き取った液体の液面上昇を抑制して、ノズルプレートに付着した液体や異物の除去を容易とし、また、ワイピング後のノズル内の液体が増粘することを抑制できることで、吐出の安定化を図ることができる。また、壁面を親水性処理し、底面を撥水性処理することにより、更に吐出の安定化を図ることができる。これにより、描画品質を向上させる液体吐出装置を実現することができる。 According to the liquid discharge apparatus of this application example, by providing any of the liquid discharge heads described above, the liquid level of the wiped liquid is suppressed during wiping, and the liquid and foreign matter attached to the nozzle plate are removed. In addition, since it is possible to prevent the liquid in the nozzle after wiping from being thickened, it is possible to stabilize discharge. In addition, it is possible to further stabilize the discharge by performing hydrophilic treatment on the wall surface and water-repellent treatment on the bottom surface. Thereby, it is possible to realize a liquid ejection apparatus that improves the drawing quality.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明を行う。なお、各図面における各部材は、図面上で認識可能な大きさとするために各部材毎に尺度を実際とは異ならせて図示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, each member in each drawing is illustrated with a scale different from the actual scale for each member in order to make the size recognizable on the drawing.
〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態に係るプリンター1の構成を示す概略図である。図1を参照してプリンター1の構成の概略について説明する。
本実施形態の液体吐出装置としてのプリンター1は、概略、紙送り機構2と、インク供給機構3と、制御部4と、ヘッド機構5と、メンテナンス機構7(図2参照)等を備えて構成されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a printer 1 according to the first embodiment. An outline of the configuration of the printer 1 will be described with reference to FIG.
A printer 1 as a liquid ejection apparatus according to the present embodiment schematically includes a
紙送り機構2は、紙送りモーター(PFモーター)21と、紙送りモーター21からの駆動力が伝達される給紙ローラー22等を備えている。なお、給紙ローラー22には、本実施形態では、印刷媒体としてのロール紙Pがセットされる。なお、ロール紙Pには限られず、定形の印刷用紙であってもよい。
The
インク供給機構3は、カートリッジホルダー31と、加圧ポンプ32と、インク供給路33と、インクカートリッジ34等を備えている。カートリッジホルダー31は、例えば、シャーシ(図示省略)に取り付けられる。カートリッジホルダー31には、着脱自在にインクカートリッジ34が装着されている。そのため、本実施形態のプリンター1は、いわゆるオフキャリッジタイプの構成となっている。
The ink supply mechanism 3 includes a
インク(液体に対応)の供給に際しては、加圧ポンプ32が作動し、インクカートリッジ34の内部に空気を圧送してインクパック(図示省略)を押し潰すことにより、インク供給路33にインクを押し出すように構成されている。
When supplying ink (corresponding to liquid), the pressurizing
制御部4は、CPU、メモリー(ROM、RAM、不揮発性メモリー等)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、バス、タイマー、インターフェイス等(いずれも図示省略)を有している。制御部4は、各種センサーからの信号が入力されると共に、このセンサーからの信号に基づいて、紙送りモーター21等のモーター、加圧ポンプ32、吸引ポンプ(図示省略)、ヘッド機構5、及びメンテナンス機構7(図2参照)等の駆動を統括制御する。
The
また、メモリーに記憶されるデータ及びプログラムがCPUで実行され、制御部4の各構成が協働することにより、種々の機能的な構成が実現される。なお、本実施形態では、メモリーには、後述する液体吐出ヘッド50の圧電素子(図示省略)を駆動する圧電駆動部(図示省略)、液体吐出ヘッド50の印刷時及びメンテナンス時に液体吐出ヘッド50の移動等を行わせるヘッド駆動機構55(図2参照)、及びメンテナンス時にメンテナンス機構7を駆動するワイパー駆動機構75(図2参照)の駆動制御を行うプログラム及びデータが記憶されている。そして、制御部4は、そのプログラム及びデータを読み出すことにより、各駆動用ドライバー(図示省略)に指示を行い、液体吐出ヘッド50からのインクの吐出動作や、メンテナンス機構7のワイパー70(図2参照)によるワイピングの動作を行わせる。
In addition, data and programs stored in the memory are executed by the CPU, and various components of the
また、制御部4は、送受信部41を介してコンピューターPC等に接続されて通信を行う。それにより、プリンター1は、コンピューターPC側からの印刷信号PSを受信すると、受信した印刷信号PSに基づき、印刷のための処理を開始する。また、プリンター1は、コンピューターPC側からのメンテナンス信号MSを受信すると、受信したメンテナンス信号MSに基づき、メンテナンスのための処理を開始する。
The
本実施形態のヘッド機構5は、紙等の印刷媒体の搬送方向に対して垂直方向で、インク色毎(液種毎)に列状に配置され、印刷媒体の幅寸法と同等の長さを有して形成される、いわゆるラインヘッドとして構成されている。ヘッド機構5は、液体吐出ヘッド50(以降、吐出ヘッド50と称する)を搬送方向に対して垂直方向に複数備えて構成されている。
The
図2は、ヘッド機構5とメンテナンス機構7の構成の一例を示す概略図である。
プリンター1には、ヘッド機構5(吐出ヘッド50)に対するメンテナンスを実行するメンテナンス機構7が設けられている。メンテナンス機構7は、インク色毎に吐出ヘッド50に対して1つずつ配設されており、吐出ヘッド50に対してワイピング等のメンテナンスを実行する。メンテナンス機構7は、ノズル列に隣り合わせて設けられている。一方、吐出ヘッド50は、ヘッド駆動機構55により、給紙ローラー22の上方向の印刷位置と、メンテナンス機構7の上方向のメンテナンス位置との間を移動自在となっている。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the
The printer 1 is provided with a
さらに、吐出ヘッド50は、メンテナンス位置において、メンテナンス機構7に近づく拭き取り位置や、メンテナンス機構7から離間する退避位置等を取ることができるように、ヘッド駆動機構55によりノズル形成面としての底面62と直交する出退方向Dhに移動自在となっている。そして、メンテナンス時には、メンテナンスのプロセスに応じて吐出ヘッド50は出退方向Dhに適宜移動して、拭き取り位置、退避位置に移動する。
Further, the
吐出ヘッド50は、底面62に開口するノズル51と、インクを一時的に貯留するリザーバー52と、ノズル51とリザーバー52とを連通するキャビティー53とを有し、リザーバー52からキャビティー53を介してノズル51へインクが供給される。そして、制御部4からの動作指示に応じて、圧電駆動部(圧電素子)が動作することによりキャビティー53がインクに圧力を加えることで、ノズル51からインクが吐出される。
The
メンテナンス機構7は、ワイパー70と、ワイパー70を支持する支持部材71を有する移動体72と、移動体72を底面62に対して平行に移動させるワイパー駆動機構75と、筐体(図示省略)等を備えて構成される。メンテナンス機構7は、列状に配設されるノズル51の底面62全域に対してメンテナンスを行うことができる。
The
本実施形態では、吐出ヘッド50のクリーニング後、ワイパー70は、先端部701を後述する段差部の上面に当接させた状態でワイピング方向Dw(ノズル列に沿う方向)に移動することでワイピングが行われる。なお、本実施形態では、ワイパー70の拭き取り方向は、1方向(ワイピング方向Dw)となる。拭き取った後のワイパー70は、ワイピング方向Dwとは反対方向に移動して待機する。ワイパー70のワイピング動作の詳細は後述する。
In the present embodiment, after the
メンテナンス機構7は、制御部4によってその動作が制御される。制御部4は、吐出ヘッド50とワイパー70との相対位置を変位させるように吐出ヘッド50及びワイパー70の移動を制御する。例えば、制御部4は、ヘッド駆動機構55を制御することで、吐出ヘッド50を、出退方向Dhに移動させ、退避位置、拭き取り位置等の各位置に適宜配置させる。例えば、ワイパー70による拭き取り作業を行う場合には、吐出ヘッド50は拭き取り位置に移動する。また、制御部4は、ワイパー駆動機構75を制御することで、移動体72を駆動し、ワイパー70を底面62に平行でワイピング方向Dwに移動させる。このように、制御部4は、メンテナンスのプロセスに応じて、吐出ヘッド50とワイパー70との相対位置を変位させる制御を行う。
The operation of the
図3は、吐出ヘッド50の段差部6および底面62を吐出方向から見た概平面図である。図4Aは、段差部6および底面62の断面図である。詳細には、図4Aは、図3に示すA-A断面図となる。図4Bは、段差部6および底面62の断面図である。詳細には、図4Bは、図3に示すB-B断面図となる。
図3、図4A、図4Bを参照して、段差部6の構成を説明する。
FIG. 3 is a schematic plan view of the stepped
The configuration of the stepped
図3、図4A、図4Bに示すように、ノズル51は、ノズル基板60に形成されている。ノズル基板60にはエッチング等により、相対するように段差部6が形成されている。そして、段差部6を繋ぐ(段差部6の壁面61を繋ぐ)底面62には、インクを吐出する複数のノズル51が形成される。底面62は、言い換えると、ノズル51を形成するノズル形成面となる。
As shown in FIGS. 3, 4 </ b> A, and 4 </ b> B, the
ノズル51は、図3に示すように、搬送方向に対して垂直方向(第1の方向D)に間隔をおいて配置され、ノズル列として構成されている。相対する段差部6は、ノズル列(ノズル51)の中心を通る仮想の中心線をXとした場合、中心線Xを通る底面62に垂直な面に対して対称となるように形成されている。なお、第1の方向Dは、詳細には、ワイパー70がワイピングを行う際のワイピング方向Dwと一致している。
As shown in FIG. 3, the
本実施形態の段差部6の壁面61は、底面62に対して垂直に形成されている。また、本実施形態では、段差部6の深さHは、第1の方向Dに対して一定である。なお、段差部6の深さ方向の中央部として、図4Aでは、例えば中央部P1、図4Bでは、例えば中央部P2となる。
The
また、第1の方向Dの上流側となる図4Aにおいて、相対する中央部P1の幅を幅W1とする。そして、第1の方向Dの下流側となる図4Bにおいて、相対する中央部P2の幅を幅W2とする。この場合、中央部の幅は、幅W1<幅W2の関係となる。言い換えると、中央部の幅は、第1の方向Dに対して一様に増大する。これにより、段差部6と底面62とにより囲まれる断面積が第1の方向Dに対して増大する。
In FIG. 4A on the upstream side in the first direction D, the width of the opposite central portion P1 is defined as a width W1. And in FIG. 4B which becomes the downstream of the 1st direction D, let the width | variety of the opposing center part P2 be width W2. In this case, the width of the central portion has a relationship of width W1 <width W2. In other words, the width of the central portion increases uniformly with respect to the first direction D. As a result, the cross-sectional area surrounded by the
なお、本実施形態での段差部6の深さ方向の中央部とは、底面62およびノズル列の中心線Xに直交する面と交差する段差部6のそれぞれの壁面61の中心部位としている。また、中央部の幅とは、それぞれの壁面61の中心部位を結ぶ長さとしている。
In the present embodiment, the central portion in the depth direction of the stepped
図5Aは、図4Aに示す断面位置での段差部6および底面62をワイパー70で拭き取る状態を示す模式図である。図5Bは、図4Bに示す断面位置での段差部6および底面62をワイパー70で拭き取る状態を示す模式図である。言い換えると、図5Aは、第1の方向Dの上流側におけるワイピングの状態を示している。また、図5Bは、第1の方向Dの下流側におけるワイピングの状態を示している。
FIG. 5A is a schematic diagram showing a state in which the stepped
図5A、図5Bに示すように、ワイパー70は、ワイピング時において、先端部701を段差部6の上面600に所定の押圧力を有して当接させた状態でワイピング方向Dw(ノズル列に沿う方向)に移動する。このことにより、上面600に付着したインクや、段差内部に漂うインクミストなどをワイパー70が掻き集める(拭き取る)ことができる。なお、本実施形態では、先端部701は底面62には当接させない設定となっている。また、本実施形態のワイパー70は、ゴム系ワイパーを用いている。しかし、ワイパー70は布系ワイパーを用いてもよい。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
図5Aに示すように、ワイパー70は、先端部701を上面600に当接させて押圧するため、底面62に相対する先端部701の領域は、段差部6内に入り込む状態で移動する。このワイピング動作により、ワイパー70がワイピング方向Dwに移動することで、段差部6の壁面61と底面62とで囲まれる断面内に液体(インク)を集めることができ、集めた液体をワイパー70が移動させることにより、ノズル51に付着したインクや塵ケバを拭き取る動作を行う。
As shown in FIG. 5A, since the
そして、図5Bに示すように、第1の方向Dの下流側になると、上流側(図5A)に比べて、段差部6の中央部の幅が増大する(底面62の幅が増大する)ため、底面62に相対する先端部701の領域は、段差部6内に更に入り込む状態(底面62に近づく状態)で移動する。これにより、更にノズル51に付着したインクや塵ケバを拭き取ることができる。また、段差部6と底面62とにより囲まれる断面積が第1の方向Dに対して増大しているため、移動により増加したインクを下流側に逃がすことができることで、インクの液面上昇を抑えている。
And as shown in FIG. 5B, when it becomes the downstream of the 1st direction D, compared with the upstream (FIG. 5A), the width | variety of the center part of the level | step-
上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)本実施形態の液体吐出ヘッド50において、段差部6の深さHは、第1の方向Dに対して一定であり、段差部6の深さ方向の中央部(例えばP1,P2)の幅(例えばW1,W2)は、第1の方向Dに対して増大(幅W1<幅W2)する。これにより、段差部6と底面62とにより囲まれる断面積が第1の方向Dに対して増大することになる。そのため、ワイパー70で第1の方向Dにワイピングを行った場合、拭き取ったインクを第1の方向Dに流れやすくすることができることで、インクの液面上昇を抑制(許容)することができる。これにより、ノズル51や底面62に付着したインクや異物の除去を容易とすることができる。従って、ワイピング後の吐出の安定化を図ることができる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) In the
(2)本実施形態の液体吐出ヘッド50において、相対する段差部6を備えて底面62にノズル51が配置される構成となっている。言い換えると、段差部6にノズル51が挟まれる構成のため、外気の影響を受けづらくなることにより、ワイピング後において、ノズル51の領域を保湿することができることで、ノズル51内のインクが乾燥して増粘することを抑制することができる。これにより、ノズル51がインクを間欠的に吐出する場合、飛行曲がりや吐出タイミングの遅れ等の不具合が防止でき、着弾位置が不規則となる等の不具合を防止できることで、更に、ワイピング後の吐出の安定化を図ることができる。
(2) In the
(3)本実施形態の液体吐出ヘッド50において、段差部6の壁面61は、ノズル列が配置される底面62と垂直に形成されている。段差部6の壁面61が底面62と垂直に形成された場合に、段差部6の深さ方向の中央部の幅(この場合、底面62の幅となる)は、第1の方向Dに対して増大することにより、拭き取ったインクの液面上昇を抑制し、ノズル51や底面62に付着したインクや異物を容易に除去することができ、吐出の安定化を図ることができる。
(3) In the
(4)本実施形態の液体吐出装置(プリンター1)は、上述の液体吐出ヘッド50を備えることにより、ワイピングの際、拭き取ったインクの液面上昇を抑制して、ノズル51や底面62に付着したインクや異物の除去を容易とし、吐出の安定化を図ることができる。これにより、描画品質を向上させる液体吐出装置(プリンター)を実現することができる。
(4) The liquid ejection apparatus (printer 1) of the present embodiment includes the above-described
〔第2実施形態〕
図6は、第2実施形態の吐出ヘッド50Aの段差部6Aおよび底面65を吐出方向から見た概平面図である。図7Aは、段差部6Aおよび底面65の断面図である。詳細には、図7Aは、図6に示すC-C断面図となる。図7Bは、段差部6Aおよび底面65の断面図である。詳細には、図7Bは、図6に示すE-E断面図となる。
[Second Embodiment]
FIG. 6 is a schematic plan view of the stepped
第2実施形態に係る液体吐出ヘッド50Aは、段差部6Aの形状が第1実施形態の段差部6の形状と異なっている。それ以外は、第1実施形態と同様に構成されている。
図6、図7A、図7Bを参照して、段差部6Aの構成を説明する。
In the
The configuration of the stepped
本実施形態の段差部6Aは、段差部6Aの壁面64が、インクの吐出方向に壁面64を開くテーパー形状に形成されている。また、段差部6Aを繋ぐ(段差部6Aの壁面64を繋ぐ)底面65には、インクを吐出する複数のノズル51が形成される。なお、段差部6Aの深さHは、本実施形態では第1実施形態の段差部6の深さHと同様である。
In the
図6のC-C断面となる図7Aに示すように、第1の方向Dの上流側で、底面65に垂直な直線と壁面64との成す角度をテーパー角度とした場合、本実施形態では、そのテーパー角度をθ1とする。なお、テーパー角度θ1は、第1の方向Dに対して一定である。また、段差部6Aの深さ方向の中央部を中央部P3とする。そして、相対する中央部P3の幅をW3とする。
As shown in FIG. 7A, which is a CC cross section of FIG. 6, on the upstream side in the first direction D, when the angle formed by the straight line perpendicular to the
図6のE-E断面となる図7Bに示すように、第1の方向Dの下流側で、底面65に垂直な直線と壁面64との成すテーパー角度は本実施形態では、図7Aと同様に、θ1となる。また、段差部6Aの深さ方向の中央部を中央部P4とする。そして、相対する中央部P4の幅をW4とする。
As shown in FIG. 7B, which is an EE cross section of FIG. 6, on the downstream side in the first direction D, the taper angle formed by the straight line perpendicular to the
中央部の幅W3と幅W4とを比較した場合、中央部の幅は、幅W3<幅W4の関係となる。言い換えると、中央部の幅は、第1の方向Dに対して一様に増大する。本実施形態では、底面65の幅が増大している。
When comparing the width W3 and the width W4 of the central portion, the width of the central portion has a relationship of width W3 <width W4. In other words, the width of the central portion increases uniformly with respect to the first direction D. In the present embodiment, the width of the
以上のように構成される段差部6Aおよび底面65に対して、図示省略するが、ワイパー70は第1実施形態と同様に、先端部701を段差部6Aの上面600に所定の押圧力を有して当接させた状態でワイピング方向Dw(ノズル列に沿う方向)に移動する。また、移動に際して、先端部701は底面65には当接させない設定となっている。なお、第1の方向Dの下流側(図7B)になると、上流側(図7A)に比べて、段差部6Aの中央部の幅が増大する(底面65の幅が増大する)ため、底面65に相対する先端部701の領域は、段差部6A内に更に入り込む状態(底面65に近づく状態)で移動する。
Although not shown with respect to the stepped
上述した実施形態によれば、第1実施形態と同様の基本的な効果を奏すると共に、以下の効果が得られる。
(1)本実施形態の液体吐出ヘッド50Aにおいて、段差部6Aの壁面64は、インクの吐出方向に壁面64を開くテーパー形状に形成され、段差部6Aの深さ方向の中央部の幅が第1の方向Dに対して一様に増大する(テーパー角度θ1が一定で、底面65の幅が第1の方向Dに対して増大する)。これにより、段差部6Aと底面65とにより囲まれる断面積が第1の方向Dに対して増大することになる。これにより、拭き取ったインクの液面上昇を抑制し、ノズル51や底面65に付着したインクや異物を容易に除去することができる。また、特に、壁面64がテーパー形状となっていることにより、壁面が垂直となる場合に比べて、増加するインクを逃がしやすくなることや、ワイパー70の先端部701が底面65方向に滑らかに入り込みやすくなること等を含め、更に、拭き取ったインクの液面上昇を抑制し、ノズル51や底面65に付着したインクや異物を容易に除去することができる。また、ノズル51内のインクが増粘することを抑制できることで、吐出の安定化を図ることができる。
According to the above-described embodiment, the same basic effects as those of the first embodiment can be obtained, and the following effects can be obtained.
(1) In the
〔第3実施形態〕
図8は、第3実施形態に係る吐出ヘッド50Bの段差部6Bおよび底面67を吐出方向から見た概平面図である。図9Aは、段差部6Bおよび底面67の断面図である。詳細には、図9Aは、図8に示すF-F断面図となる。図9Bは、段差部6Bおよび底面67の断面図である。詳細には、図9Bは、図8に示すG-G断面図となる。
[Third Embodiment]
FIG. 8 is a schematic plan view of the stepped
第3実施形態に係る液体吐出ヘッド50Bは、段差部6Bの形状が第1実施形態の段差部6の形状と異なっている。それ以外は、第1実施形態と同様に構成されている。
図8、図9A、図9Bを参照して、段差部6Bの構成を説明する。
In the
The configuration of the
本実施形態の段差部6Bは、段差部6Bの壁面66が、インクの吐出方向に壁面66を開くテーパー形状に形成されている。また、段差部6Bを繋ぐ(段差部6Bの壁面66を繋ぐ)底面67には、インクを吐出する複数のノズル51が形成される。なお、段差部6Bの深さHは、本実施形態では第1実施形態の段差部6の深さHと同様である。
In the
図8のF-F断面となる図9Aに示すように、第1の方向Dの上流側で、底面67に垂直な直線と壁面66との成す角度をテーパー角度とした場合、本実施形態では、そのテーパー角度をθ2とする。また、図9Aにおいて、段差部6Bの深さ方向の中央部を中央部P5とする。そして、相対する中央部P5の幅をW5とする。
As shown in FIG. 9A, which is an FF cross section in FIG. 8, when the angle formed by the straight line perpendicular to the
図8のG-G断面となる図9Bに示すように、第1の方向Dの下流側で、底面67に垂直な直線と壁面66との成すテーパー角度をθ3とする。また、図9Bにおいて、段差部6Bの深さ方向の中央部を中央部P6とする。そして、相対する中央部P6の幅をW6とする。
As shown in FIG. 9B, which is a GG cross section of FIG. 8, a taper angle formed by a straight line perpendicular to the
本実施形態では、テーパー角度θ2とθ3とを比較した場合、θ2<θ3の関係となる。言い換えると、テーパー角度は第1の方向Dに沿って一様に拡大している。また、本実施形態では、底面67の幅(中心線Xに垂直方向の幅)も第1の方向Dに沿って一様に拡大している。これにより、中央部の幅は、幅W5<幅W6の関係となる。言い換えると、中央部の幅は、第1の方向Dに対して一様に増大している。 In the present embodiment, when the taper angles θ2 and θ3 are compared, a relationship of θ2 <θ3 is established. In other words, the taper angle is uniformly expanded along the first direction D. In the present embodiment, the width of the bottom surface 67 (the width in the direction perpendicular to the center line X) is also uniformly expanded along the first direction D. As a result, the width of the central portion has a relationship of width W5 <width W6. In other words, the width of the central portion increases uniformly with respect to the first direction D.
以上のように構成される段差部6Bおよび底面67に対して、図示省略するが、ワイパー70は第1実施形態と同様に、先端部701を段差部6Bの上面600に所定の押圧力を有して当接させた状態でワイピング方向Dw(ノズル列に沿う方向)に移動する。また、移動に際して、先端部701は底面67には当接させない設定となっている。なお、第1の方向Dの下流側(図9B)になると、上流側(図9A)に比べて、段差部6Bの中央部の幅が増大する(テーパー角度が増大すると共に、底面67の幅も増大する)ため、底面67に相対する先端部701の領域は、段差部6B内に更に入り込む状態(底面67に近づく状態)で移動する。
Although not shown with respect to the stepped
上述した実施形態によれば、第1実施形態と同様の基本的な効果を奏すると共に、以下の効果が得られる。
(1)本実施形態の液体吐出ヘッド50Bにおいて、段差部6Bの壁面66は、インクの吐出方向に壁面66を開くテーパー形状に形成され、テーパー角度は第1の方向Dに沿って一様に拡大している。また、底面67の幅(中心線Xに垂直方向の幅)も第1の方向Dに沿って一様に拡大している。これにより、中央部の幅が、第1の方向Dに対して一様に増大する。これにより、段差部6Bと底面67とにより囲まれる断面積が第1の方向Dに対して増大することになる。底面67の幅が第1の方向Dに沿って一様に拡大していること、及び、壁面66がテーパー形状で第1の方向Dに沿って一様に拡大していること等により、壁面66が垂直となる場合に比べて、増加するインクを逃がしやすくなることや、ワイパー70の先端部701が底面67方向に滑らかに入り込みやすくなること等を含め、更に、インクの液面上昇を抑制し、ノズル51や底面67に付着したインクや異物を容易に除去することができる。また、ノズル51内のインクが増粘することを抑制できることで、吐出の安定化を図ることができる。
According to the above-described embodiment, the same basic effects as those of the first embodiment can be obtained, and the following effects can be obtained.
(1) In the
〔第4実施形態〕
図10は、第4実施形態に係る吐出ヘッド50Cの段差部6Cおよび底面69を吐出方向から見た概平面図である。図11Aは、段差部6Cおよび底面69の断面図である。詳細には、図11Aは、図10に示すI-I断面図となる。図11Bは、段差部6Cおよび底面69の断面図である。詳細には、図11Bは、図10に示すJ-J断面図となる。
[Fourth Embodiment]
FIG. 10 is a schematic plan view of the stepped
第4実施形態に係る液体吐出ヘッド50Cは、段差部6Cの形状が第1実施形態の段差部6の形状と異なっている。それ以外は、第1実施形態と同様に構成されている。
図10、図11A、図11Bを参照して、段差部6Cの構成を説明する。
In the
The configuration of the stepped
本実施形態の段差部6Cは、段差部6Cの壁面68が、インクの吐出方向に壁面68を開くテーパー形状に形成されている。また、段差部6Cを繋ぐ(段差部6Cの壁面68を繋ぐ)底面69には、インクを吐出する複数のノズル51が形成される。なお、段差部6Cの深さHは、本実施形態では第1実施形態の段差部6の深さHと同様である。
In the
図10のI-I断面となる図11Aに示すように、第1の方向Dの上流側で、底面69に垂直な直線と壁面68との成す角度をテーパー角度とした場合、本実施形態では、そのテーパー角度をθ4とする。また、図11Aにおいて、段差部6Cの深さ方向の中央部を中央部P7とする。そして、相対する中央部P7の幅をW7とする。
As shown in FIG. 11A, which is an II cross section of FIG. 10, on the upstream side in the first direction D, when the angle formed by the straight line perpendicular to the
図10のJ-J断面となる図11Bに示すように、第1の方向Dの下流側で、底面69に垂直な直線と壁面68との成すテーパー角度をθ5とする。また、図11Bにおいて、段差部6Cの深さ方向の中央部を中央部P8とする。そして、相対する中央部P8の幅をW8とする。
As shown in FIG. 11B, which is a JJ cross section of FIG. 10, on the downstream side in the first direction D, the taper angle formed by the straight line perpendicular to the
本実施形態では、テーパー角度θ4とθ5とを比較した場合、θ4<θ5の関係となる。言い換えると、テーパー角度は第1の方向Dに沿って一様に拡大している。また、本実施形態では、底面69の幅(中心線Xに垂直方向の幅)は第1の方向Dで一定の幅となる。これにより、中央部の幅は、幅W7<幅W8の関係となる。言い換えると、中央部の幅は、第1の方向Dに対して一様に増大する。 In this embodiment, when the taper angles θ4 and θ5 are compared, the relationship θ4 <θ5 is established. In other words, the taper angle is uniformly expanded along the first direction D. In the present embodiment, the width of the bottom surface 69 (the width in the direction perpendicular to the center line X) is a constant width in the first direction D. As a result, the width of the central portion has a relationship of width W7 <width W8. In other words, the width of the central portion increases uniformly with respect to the first direction D.
以上のように構成される段差部6Cおよび底面69に対して、図示省略するが、ワイパー70は第1実施形態と同様に、先端部701を段差部6Cの上面600に所定の押圧力を有して当接させた状態でワイピング方向Dw(ノズル列に沿う方向)に移動する。また、移動に際して、先端部701は底面69には当接させない設定となっている。なお、第1の方向Dの下流側(図11B)になると、上流側(図11A)に比べて、段差部6Cの中央部の幅が増大する(テーパー角度が拡大する)ため、底面69に相対する先端部701の領域は、段差部6C内に更に入り込む状態(底面69に近づく状態)で移動する。
Although not shown with respect to the stepped
上述した実施形態によれば、第1実施形態と同様の基本的な効果を奏すると共に、以下の効果が得られる。
(1)本実施形態の液体吐出ヘッド50Cにおいて、段差部6Cの壁面68は、インクの吐出方向に壁面68を開くテーパー形状に形成され、テーパー角度は第1の方向Dに沿って一様に拡大している。また、底面69の幅(中心線Xに垂直方向の幅)は第1の方向Dで一定の幅となる。これにより、中央部の幅が、第1の方向Dに対して一様に増大する。これにより、段差部6Cと底面69とにより囲まれる断面積が第1の方向Dに対して増大することになる。壁面68がテーパー形状で、第1の方向Dに沿って一様にテーパー角度を拡大していることにより、壁面68が垂直となる場合に比べて、増加するインクを逃がしやすくなることや、ワイパー70の先端部701が底面69方向に滑らかに入り込みやすくなること等を含め、更に、拭き取ったインクの液面上昇を抑制し、ノズル51や底面69に付着したインクや異物を容易に除去することができる。また、ノズル51内のインクが増粘することを抑制できることで、吐出の安定化を図ることができる。
According to the above-described embodiment, the same basic effects as those of the first embodiment can be obtained, and the following effects can be obtained.
(1) In the
〔第5実施形態〕
図12は、第5実施形態に係る吐出ヘッド50Dの段差部6Aおよび底面65の断面図である。
第5実施形態に係る液体吐出ヘッド50Dは、第2実施形態の液体吐出ヘッド50Aを用いており、段差部6Aや底面65は第2実施形態と同様に構成されている。異なるのは、段差部6Aと底面65とに処理が施されていることである。
[Fifth Embodiment]
FIG. 12 is a cross-sectional view of the stepped
The
詳細には、本実施形態では、底面65には、撥水性処理が施されて、撥水性の層80が形成されている。また、段差部6Aの壁面64には、親水性処理が施されて、親水性の層81が形成されている。
Specifically, in the present embodiment, the
この場合にも、上述した実施形態と同様に、ワイパー70は先端部701を段差部6Aの上面600に所定の押圧力を有して当接させた状態でワイピング方向Dw(ノズル列に沿う方向)に移動する。
Also in this case, similarly to the above-described embodiment, the
上述した実施形態によれば、第1実施形態と同様の基本的な効果を奏すると共に、以下の効果が得られる。
(1)本実施形態の液体吐出ヘッド50Dによれば、壁面64は親水性処理が施され、ノズル列が配置される底面65は撥水性処理が施されている。これにより、ワイピング後において、ノズル列周囲の底面65の濡れ具合が均一(均一なインク溜り)となることで、吐出するインクが不均一なインク溜りに引っ張られることや、不均一なインク溜りによってノズル51内のインクのメニスカスの安定化が損なわれること等を防止することができるため、インクの飛行曲がりを起こすことなく、底面65に対して垂直に吐出することができ、吐出の安定化を図ることができる。
According to the above-described embodiment, the same basic effects as those of the first embodiment can be obtained, and the following effects can be obtained.
(1) According to the
(2)本実施形態の液体吐出ヘッド50Dによれば、ワイパー70でワイピングする場合、ワイパー70は、先端部701を上面600に当接させて押圧するため、底面65に相対する先端部701の領域は、段差部6A内に入り込む状態で移動する。しかし、先端部701は底面65には当接させない設定となっているため、底面65に形成された撥水性の層80が先端部701により擦れて削られることを防止できる。これにより、ワイピング後において、ノズル列周囲の底面65の濡れ具合が均一(均一なインク溜り)となることを維持することができる。従って、吐出の安定化を長期に維持することができる。
(2) According to the
(3)本実施形態の液体吐出ヘッド50Dを備えた液体吐出装置によれば、ワイピングの際、拭き取ったインクの液面上昇を抑制して、ノズル51や底面65に付着したインクや異物の除去を容易とし、また、ワイピング後のノズル51内のインクが増粘することを抑制できることで、吐出の安定化を図ることができると共に、壁面64を親水性処理し、底面65を撥水性処理することにより、更に吐出の安定化を図ることができる。これらにより、描画品質を向上させる液体吐出装置を実現することができる。
(3) According to the liquid ejection apparatus provided with the
なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良等を加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the invention. A modification will be described below.
上記、第5実施形態の液体吐出ヘッド50Dでは、第2実施形態での液体吐出ヘッド50Aの段差部6Aの壁面64に親水性処理を施し、底面65に撥水性処理を施している。しかし、これには限られず、第1実施形態、第3実施形態、第4実施形態においても同様の処理を施すことで同様の効果を奏することができる。
In the
上記、第5実施形態の液体吐出ヘッド50Dでは、第2実施形態での液体吐出ヘッド50Aの段差部6Aの壁面64に親水性処理を施し、底面65に撥水性処理を施している。そして、この処理は一様の強さで行われる。しかし、これに限られず、底面65は、第1の方向Dの下流側(拭き取り終わり側)の撥水性を強くし、また、壁面64は、第1の方向Dの下流側(拭き取り終わり側)の親水性を強くするように処理することで、更にノズル51や底面65に付着したインクや異物を容易に除去することができる。これは、第1実施形態、第3実施形態、第4実施形態においても同様となる。
In the
上記、プリンター1のヘッド機構5は、印刷媒体の幅寸法と同等の長さを有して形成されるラインヘッドとして構成されている。しかし、これには限られず、ヘッド機構は、印刷媒体の搬送方向に対して垂直方向で正逆方向に往復移動させながら印刷を行う通常のヘッドとして構成されていてもよい。また、このように構成されるヘッドに対応させて、メンテナンス機構を設置することでよい。
The
上述した実施形態では、ワイパー70の先端部701は底面62には当接させない設定としたが、当接してもかまわない。ワイパー70の先端部701は底面62に当接することにより、ノズル51に付着したインクや塵ケバを直接拭き取ることができる。
In the above-described embodiment, the
1…液体吐出装置としてのプリンター、6,6A,6B,6C…段差部、50,50A,50B,50C,50D…液体吐出ヘッド、51…ノズル、61,64,66,68…壁面、62,65,67,69…底面、70…ワイパー、80…撥水性の層、81…親水性の層、D…第1の方向、H…段差部の深さ、P1〜P8…中央部、W1〜W8…中央部の幅、θ1〜θ5…テーパー角度。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer as a liquid discharge apparatus, 6, 6A, 6B, 6C ... Step part, 50, 50A, 50B, 50C, 50D ... Liquid discharge head, 51 ... Nozzle, 61, 64, 66, 68 ... Wall surface, 62, 65, 67, 69 ... bottom surface, 70 ... wiper, 80 ... water-repellent layer, 81 ... hydrophilic layer, D ... first direction, H ... depth of stepped portion, P1-P8 ... central portion, W1- W8: width of the central portion, θ1-θ5: taper angle.
Claims (5)
前記段差部の深さは、前記第1の方向に対して一定であり、
前記段差部の深さ方向の中央部の幅は、前記第1の方向に対して増大することを特徴とする液体吐出ヘッド。 A plurality of nozzles that discharge liquid are arranged on the bottom surface that connects the opposing stepped portions, and are arranged at intervals in the first direction,
A depth of the stepped portion is constant with respect to the first direction;
The liquid discharge head according to claim 1, wherein a width of a central portion in the depth direction of the stepped portion increases with respect to the first direction.
前記段差部の壁面は、前記ノズル列が配置される前記底面と垂直に形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 1,
A wall surface of the stepped portion is formed perpendicular to the bottom surface on which the nozzle row is disposed.
前記段差部の壁面は、前記液体の吐出方向に前記壁面を開くテーパー形状に形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 1,
The wall surface of the stepped portion is formed in a tapered shape that opens the wall surface in the liquid discharge direction.
前記壁面は親水性処理が施され、
前記底面は撥水性処理が施されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 2 or 3,
The wall surface is subjected to a hydrophilic treatment,
A liquid discharge head, wherein the bottom surface is subjected to water repellency treatment.
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