JP2019010770A5

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Publication number: JP2019010770A5
Application number: JP2017127799A
Authority: JP
Filing date: 2017-06-29
Publication date: 2020-08-06
Anticipated expiration: 2037-06-29

Description

そのために本発明は、第１の液体を吐出する吐出素子と第２の液体を吐出する吐出素子が配列された素子基板と、複数の層が積層されることによって構成され、前記素子基板に前記第１の液体と前記第２の液体を個別に供給するための供給流路と、前記素子基板から前記第１の液体と前記第２の液体を個別に回収するための回収流路と、が形成されている積層流路部材とを備える液体吐出ヘッドであって、前記供給流路の一部であって、複数の前記素子基板に対応する位置に前記第１の液体を導く水平方向に延在する第１の共通供給流路と、複数の前記素子基板に対応する位置に前記第２の液体を導く水平方向に延在する第２の共通供給流路は、前記積層流路部材を構成する前記複数の層の中の同じ層に形成され、前記回収流路の一部であって、複数の前記素子基板に対応する位置より前記第１の液体を回収する水平方向に延在する第１の共通回収流路と、複数の前記素子基板に対応する位置より前記第２の液体を回収する水平方向に延在する第２の共通回収流路は、前記積層流路部材を構成する前記複数の層の中の同じ層に形成されることを特徴とする。

Claims

第１の液体を吐出する吐出素子と第２の液体を吐出する吐出素子が配列された素子基板と、
複数の層が積層されることによって構成され、前記素子基板に前記第１の液体と前記第２の液体を個別に供給するための供給流路と、前記素子基板から前記第１の液体と前記第２の液体を個別に回収するための回収流路と、が形成されている積層流路部材と
を備える液体吐出ヘッドであって、
前記供給流路の一部であって、複数の前記素子基板に対応する位置に前記第１の液体を導く水平方向に延在する第１の共通供給流路と、複数の前記素子基板に対応する位置に前記第２の液体を導く水平方向に延在する第２の共通供給流路は、前記積層流路部材を構成する前記複数の層の中の同じ層に形成され、
前記回収流路の一部であって、複数の前記素子基板に対応する位置より前記第１の液体を回収する水平方向に延在する第１の共通回収流路と、複数の前記素子基板に対応する位置より前記第２の液体を回収する水平方向に延在する第２の共通回収流路は、前記積層流路部材を構成する前記複数の層の中の同じ層に形成されることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記第１の共通供給流路と前記第２の共通供給流路は合同な形状を有し、前記第１の共通回収流路と前記第２の共通回収流路は合同な形状を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
前記積層流路部材は、前記複数の素子基板が配列する平面よりも鉛直上方に配されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
前記積層流路部材を構成する前記複数の層のうち、前記第１の共通供給流路と前記第２の共通供給流路が配される層と前記第１の共通回収流路と前記第２の共通回収流路が配される層は異なる層であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
前記吐出素子は、液体を吐出する吐出口と、該吐出口から液体を吐出のためのエネルギを付与する吐出エネルギ発生素子と、該吐出エネルギ発生素子を内部に備える圧力室と、を含み、
前記圧力室内の液体は外部との間で循環されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
前記圧力室を流動する液体の量は、前記吐出口から液体が吐出されることによって単位時間に消費される量の最大値よりも少ないことを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
前記吐出素子において、前記吐出エネルギ発生素子は電圧を印加することにより前記圧力室に収容されたインクに膜沸騰を生じさせ、発生した泡の成長エネルギによって前記吐出口から液体が吐出されることを特徴とする請求項５または６に記載の液体吐出ヘッド。
前記素子基板において、前記第１の液体を吐出する前記吐出素子が第１の方向に配列して成る第１の吐出素子列と、前記第２の液体を吐出する前記吐出素子が前記第１の方向に配列して成る第２の吐出素子列は、前記第１の方向と交差する第２の方向に並列に配置し、
前記第１の吐出素子列より前記第１の液体を回収する第１の基板回収路と、前記第２の吐出素子列より前記第２の液体を回収する第２の基板回収路は、前記素子基板上の、前記第２の方向において前記第１の吐出素子列および前記第２の吐出素子列を挟んだ外側に配され、
前記第１の吐出素子列に前記第１の液体を供給する第１の基板供給路と、前記第２の吐出素子列に前記第２の液体を供給する第２の基板供給路は、前記素子基板上の、前記第２の方向において前記第１の吐出素子列および前記第２の吐出素子列に挟まれた内側に配されていることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
前記素子基板には、前記第１の基板供給路から前記圧力室を経由することなく前記第１の基板回収路に接続する流路と、前記第２の基板供給路から前記圧力室を経由することなく前記第２の基板回収路に接続する流路が更に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
前記供給流路および前記回収流路は前記第１の液体および前記第２の液体をそれぞれ貯留するバッファタンクに接続され、
前記回収流路と前記バッファタンクの間には、前記バッファタンク、前記積層流路部材および前記複数の素子基板の間で前記第１の液体と前記第２の液体をそれぞれ循環させるポンプが配されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
前記バッファタンクと前記供給流路の間に配され、前記供給流路を介して前記素子基板に供給する液体の圧力を第１の圧力に調整するための減圧型レギュレータと、
前記ポンプと前記回収流路の間に配され、前記回収流路を介して前記素子基板より回収する液体の圧力を前記第１の圧力よりも低い第２の圧力に調整するための背圧型レギュレータを更に備えることを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出ヘッド。
前記第１の液体および前記第２の液体の夫々に対応する前記減圧型レギュレータと前記背圧型レギュレータの対は同一のボディ部材に収容され、該ボディ部材は、前記積層流路部材に対し交換可能に取り付けられることを特徴とする請求項１１に記載の液体吐出ヘッド。
前記減圧型レギュレータは、
液体を受容する第１の圧力室と、
前記積層流路部材の前記供給流路に連通し、且つ前記第１の圧力室にオリフィスを介して連通する第２の圧力室と、
前記オリフィスの開閉を制御するための弁と、
前記オリフィスを閉じる方向に前記弁を付勢する付勢部材と、
前記第２の圧力室の内圧の減少に伴って移動して前記オリフィスを開放する方向に前記弁に作用する受圧部と、
を有し、
前記第２の圧力室の内圧が所定の値より低くなったときに前記第１の圧力室から前記第２の圧力室に液体が流入することを特徴とする請求項１１または１２に記載の液体吐出ヘッド。
前記背圧型レギュレータは、
液体を受容する第１の圧力室と、
前記積層流路部材の前記回収流路に連通し、且つ前記第１の圧力室にオリフィスを介して連通する第２の圧力室と、
前記オリフィスの開閉を制御するための弁と、
前記オリフィスを開く方向に前記弁を付勢する付勢部材と
前記第２の圧力室の内圧の増加に伴って移動して前記オリフィスを開放する方向に前記弁に作用する受圧部と、
を有し、前記第２の圧力室の内圧が所定の値より高くなったときに前記第２の圧力室から前記第１の圧力室に液体が流入することを特徴とする請求項１１または１２に記載の液体吐出ヘッド。
前記素子基板には第３の液体を吐出する吐出素子と第４の液体を吐出する吐出素子が更に配列されており、
前記供給流路の一部であって、前記第３の液体を供給するために複数の前記素子基板に対応する位置まで水平方向に延在する第３の共通供給流路と、前記第４の液体を供給するために複数の前記素子基板に対応する位置まで水平方向に延在する第４の共通供給流路は、前記積層流路部材を構成する前記複数の層の中の同じ層であって、前記第１の共通供給流路と前記第２の共通供給流路が配される層とは異なる層に形成され、
前記回収流路の一部であって、前記第３の液体回収するために複数の前記素子基板に対応する位置から水平方向に延在する第３の共通回収流路と、前記第４の液体を回収するために複数の前記素子基板に対応する位置から水平方向に延在する第４の共通回収流路は、前記積層流路部材を構成する前記複数の層の中の同じ層であって、前記第１の共通回収流路と前記第２の共通回収流路が配される層とは異なる層に形成されることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
第１の液体を吐出する吐出エネルギ発生素子と、第２の液体を吐出する吐出エネルギ発生素子と、を夫々備える、第１および第２の素子基板と、
前記第１および第２の素子基板に液体を供給する供給流路と、前記第１および第２の素子基板から液体を回収する回収流路と、を備える、積層流路部材と、
を備える液体吐出ヘッドであって、
前記積層流路部材は、前記第１および第２の素子基板に液体を供給するための水平方向に延在する共通供給流路を備える共通供給流路層と、前記第１および第２の素子基板から液体を回収するための水平方向に延在する共通回収流路を備える共通回収流路層と、を含むことを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記共通供給流路および前記共通回収流路の夫々は、前記素子基板の長手方向に沿って延在することを特徴とする請求項１６に記載の液体吐出ヘッド。
前記吐出エネルギ発生素子を内部に備える圧力室を備え、前記圧力室内の液体は外部との間で循環されることを特徴とする請求項１６または１７に記載の液体吐出ヘッド。
前記積層流路部材は、水平方向に延在する第１の層と第２の層を含む複数の層が鉛直方向に積層されることによって構成され、
前記第１の層は、複数の前記素子基板に対応する位置に前記第１の液体を供給するための水平方向に延在する第１の溝と、前記複数の前記素子基板に対応する位置に前記第２の液体を供給するための水平方向に延在する第２の溝と、を有し、
前記第２の層は、複数の前記素子基板に対応する位置から前記第１の液体を回収するための水平方向に延在する第３の溝と、複数の前記素子基板に対応する位置から前記第２の液体を回収するための水平方向に延在する第４の溝と、を有する請求項１から１８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
第１の液体および第２の液体をそれぞれ貯留するバッファタンクと、
前記第１の液体および前記第２の液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記バッファタンクから前記液体吐出ヘッドに前記第１の液体および前記第２の液体を供給する第１の循環流路と、
前記液体吐出ヘッドで吐出されなかった前記第１の液体および前記第２の液体を前記バッファタンクに回収する第２の循環流路と、
前記第２の循環流路の途中に配され、前記バッファタンクと前記液体吐出ヘッドの間で前記第１の液体と前記第２の液体を循環させるポンプと
を有する液体吐出装置であって、
前記液体吐出ヘッドは、前記第１の液体を吐出する吐出素子と前記第２の液体を吐出する吐出素子が配列された素子基板と、
水平な面を有する複数の層が鉛直方向に積層されることによって構成され、前記素子基板に前記第１の液体と前記第２の液体を個別に供給するための供給流路と、前記素子基板から前記第１の液体と前記第２の液体を個別に回収するための回収流路と、が形成されている積層流路部材と
を備え、
前記供給流路の一部であって、複数の前記素子基板に対応する位置に前記第１の液体を導く水平方向に延在する第１の共通供給流路と、複数の前記素子基板に対応する位置に前記第２の液体を導く水平方向に延在する第２の共通供給流路は、前記積層流路部材を構成する前記複数の層の中の同じ層に形成され、
前記回収流路の一部であって、複数の前記素子基板に対応する位置より前記第１の液体を回収する水平方向に延在する第１の共通回収流路と、複数の前記素子基板に対応する位置より前記第２の液体を回収する水平方向に延在する第２の共通回収流路は、前記積層流路部材を構成する前記複数の層の中の同じ層に形成されることを特徴とする液体吐出装置。