JP2020055321A - Liquid discharge head, liquid discharge unit, and device for discharging liquid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge head, a liquid discharge unit, and a device for discharging liquid.
液体を吐出する液体吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)として、複数の個別液室内の液体を循環させる循環型ヘッドが知られている。 As a liquid discharge head (droplet discharge head) that discharges liquid, a circulation type head that circulates liquid in a plurality of individual liquid chambers is known.
例えば、2列の圧力発生室の列(ノズル列)に対応してノズル配列方向に独立した循環流路を配置し、各循環流路は各圧力発生室とノズルとを通じる通路に連通させ、各ノズル列から異なる色の液体を吐出させるようにしたものが知られている(特許文献1)。 For example, independent circulation channels are arranged in the nozzle arrangement direction corresponding to two rows of pressure generation chambers (nozzle rows), and each circulation channel is communicated with a passage that passes through each pressure generation chamber and the nozzle. There is a known type in which liquids of different colors are ejected from each nozzle row (Patent Document 1).
ところで、2列のノズル列から同じ種類の液体を吐出するために、個別液室(圧力発生室)の列間に1つの循環流路を配置すると、ヘッドの幅方向(ノズル配列方向と直交する方向)サイズが大きくなる。 By the way, if one circulation channel is arranged between the individual liquid chambers (pressure generating chambers) in order to discharge the same type of liquid from the two nozzle rows, the width direction of the head (perpendicular to the nozzle arrangement direction) Direction) The size increases.
そこで、特許文献1に開示されているように、各ノズル列毎に例えば2つの循環流路を配置した場合、各循環流路毎に循環ポートを設ける必要が生じ、構成が複雑になるという課題が生じる。
Therefore, as disclosed in
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、流路部材の剛性を確保しつつ、簡単な構成で複数の循環流路を共通化することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to share a plurality of circulation channels with a simple configuration while securing the rigidity of a channel member.
上記の課題を解決するため、本発明の請求項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配列された少なくとも2つのノズル列と、
前記ノズル列の各ノズルに通じる複数の個別液室と、
前記複数の個別液室に前記液体を供給する共通液室と、
前記複数の個別液室のそれぞれに通じ、前記液体を回収する少なくとも2つの循環流路と、を有し、
前記循環流路は、ノズル配列方向及び前記液体の吐出方向と直交する方向において、前記ノズルに対して、前記共通液室と同じ側に配置され、
前記2つの循環流路はノズル配列方向と交差する方向に配置された架橋流路を介して相互に通じ、
前記架橋流路と前記循環流路とは、前記架橋流路と前記循環流路を形成する部材の厚み方向において、異なる位置に配置されており、
前記循環流路は、第1の流路部材に形成され、
前記架橋流路は、第2の流路部材に形成され、
前記第1の流路部材と前記第2の流路部材が重なることで、前記循環流路と前記架橋流路が接続されている
構成とした。
In order to solve the above-mentioned problems, a liquid discharge head according to
At least two nozzle rows in which a plurality of nozzles for discharging liquid are arranged;
A plurality of individual liquid chambers communicating with each nozzle of the nozzle row,
A common liquid chamber that supplies the liquid to the plurality of individual liquid chambers,
Having at least two circulation channels communicating with each of the plurality of individual liquid chambers and collecting the liquid,
The circulation flow path is disposed on the same side as the common liquid chamber with respect to the nozzle in a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction and the liquid discharge direction,
The two circulation channels communicate with each other via a bridge channel arranged in a direction crossing the nozzle arrangement direction,
The cross-linking channel and the circulation channel are arranged at different positions in the thickness direction of a member forming the cross-linking channel and the circulation channel,
The circulation channel is formed in a first channel member,
The bridge channel is formed in a second channel member,
The first flow path member and the second flow path member are overlapped to connect the circulation flow path and the cross-linking flow path.
本発明によれば、流路部材の剛性を確保しつつ、簡単な構成で、複数の循環流路を共通化することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while ensuring the rigidity of a flow path member, it is possible to share a plurality of circulation flow paths with a simple configuration.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体吐出ヘッドの一例について図1ないし図3を参照して説明する。図1は同液体吐出ヘッドの外観斜視説明図、図2は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向(液室長手方向)の断面説明図、図3は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向(液室長手方向)の断面説明図である。なお、図1では吐出方向を下向きにして示しているが、図2以降では吐出方向を上向きにして示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. An example of the liquid ejection head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is an explanatory perspective view of the appearance of the liquid discharge head, FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view in a direction (longitudinal direction of the liquid chamber) orthogonal to the nozzle arrangement direction of the head, and FIG. 3 is a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the head. FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view (in a longitudinal direction of a liquid chamber). In FIG. 1, the ejection direction is downward, but in FIG. 2 and subsequent figures, the ejection direction is upward.
この液体吐出ヘッドは、ノズル板1と、流路板2と、壁面部材としての振動板部材3とを積層接合している。そして、振動板部材3を変位させる圧電アクチュエータ11と、共通液室部材としてのフレーム部材20、カバー21とを備えている。
In this liquid discharge head, a
ノズル板1は、液体を吐出する複数のノズル4を有している。
The
流路板2は、ノズル4に通じる通路5、通路5に通じる個別液室6、個別液室6に通じる流体抵抗部7、流体抵抗部7に通じる液導入部(通路)8を形成する貫通穴や溝部を形成している。
The
振動板部材3は、液導入部8とフレーム部材20に形成される共通液室10とを通じる開口9を有している。
The
振動板部材3は、流路板2の個別液室6の壁面を形成する壁面部材である。この振動板部材3は2層構造とし、流路板2側から薄肉部を形成する第1層と、厚肉部を形成する第2層で形成され、第1層で個別液室6に対応する部分に変形可能な振動領域30を形成している。
The
そして、この振動板部材3の個別液室6とは反対側に、振動板部材3の振動領域30を変形させる駆動手段(アクチュエータ手段、圧力発生手段)としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ11を配置している。
A
この圧電アクチュエータ11は、ベース部材13上に接合した圧電部材12を有し、圧電部材12にはハーフカットダイシングによって溝加工して1つの圧電部材12に対して所要数の柱状の圧電素子(圧電柱)12A、12Bを所定の間隔で櫛歯状に形成している。
The
ここでは、圧電部材12の圧電素子12Aは駆動波形を与えて駆動させる圧電素子とし、圧電素子12Bは駆動波形を与えないで単なる支柱として使用しているが、すべての圧電素子12A、12Bを駆動させる圧電素子として使用することもできる。
Here, the
そして、圧電素子12Aを振動板部材3の振動領域30に形成した島状の厚肉部である凸部30aに接合している。また、圧電素子12Bを振動板部材3の厚肉部である凸部30bに接合している。
Then, the
この圧電部材12は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極が設けられている。
The
フレーム部材20は、ヘッドタンクや液体カートリッジから液体が供給される共通液室10が形成されている。
The
また、流路板2には、個別液室6と反対側であるノズル板1側に各個別液室6に通じる循環流路41、循環流路41と通路5とを通じる循環抵抗部42を形成する溝部が形成されている。
In the
そして、フレーム部材20には、共通液室10に通じる供給ポート23と、循環流路41に通じる循環ポート(排出ポート)43がそれぞれ設けられている。
The
このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子12Aに与える電圧を基準電位から下げることによって圧電素子12Aが収縮し、振動板部材3の振動領域30が下降して個別液室6の容積が膨張することで、個別液室6内に液体が流入する。
In the liquid ejection head configured as described above, for example, when the voltage applied to the
その後、圧電素子12Aに印加する電圧を上げて圧電素子12Aを積層方向に伸長させ、振動板部材3の振動領域30をノズル4に向かう方向に変形させて個別液室6の容積を収縮させることにより、個別液室6内の液体が加圧され、ノズル4から液体が吐出される。
Thereafter, the voltage applied to the
そして、圧電素子12Aに与える電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材3の振動領域30が初期位置に復元し、個別液室6が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室10から個別液室6内に液体が充填される。そこで、ノズル4のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の吐出のための動作に移行する。
Then, by returning the voltage applied to the
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例(引き−押し打ち)に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。 Note that the method of driving the head is not limited to the above example (pull-push), but pull-pull, push-push, and the like can be performed according to the drive waveform.
次に、本発明の第1実施形態について図4ないし図7を参照して説明する。図4は同実施形態の説明に供する図5のC−C線に相当する断面説明図、図5は同じく図4のA−A線に相当する断面説明図、図6は同じく図4のB−B線に相当する断面説明図、図7は同じく循環流路に係る部分の模式的斜視説明図である。 Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 is a cross-sectional explanatory view corresponding to the line CC of FIG. 5, which is used for describing the embodiment, FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view corresponding to the line AA of FIG. 4, and FIG. FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view corresponding to line B, and FIG. 7 is a schematic perspective explanatory view of a portion related to the circulation flow channel.
本実施形態では、ノズル板1には、複数のノズル4が配列された2つのノズル列4A、4Bを2組、合計4つのノズル列を有している(後述する第2実施形態の図9と同じ)。
In the present embodiment, the
そして、流路板2には、個別液室6と反対側であるノズル板1側に、2つのノズル列4A,4Bに対応して、ノズル配列方向に沿って、循環抵抗部42を介して通路5及び個別液室6に通じる2つの循環流路41A、41B(区別しないときは前述したとおり「循環流路41」という。)を配置している。なお、循環流路41A、41Bの組は2組配置されているが、説明を簡略化するため、2つの循環流路41A、41Bで説明する。
In the
そして、2つの循環流路41A、41Bは、流路板2のノズル配列方向の両端部に形成された、ノズル配列方向と交差する方向に配置された架橋流路44、44を介して相互に通じている。
The two
ここで、図6及び図7に示すように、架橋流路44及び循環流路41を形成する部材である流路板2の厚み方向において、架橋流路44と循環流路41とは異なる位置に配置されて、各流路44、41の端部で接続されている。
Here, as shown in FIGS. 6 and 7, in the thickness direction of the
具体的には、図7に示すように、循環流路41の長手方向(ここではノズル配列方向)と直交する方向の断面(流路断面)の中心を通る長手方向の中心軸40aと、架橋流路44の長手方向(循環流路41と交差する方向)と直交する方向の断面(流路断面)の中心を通る長手方向の中心軸40bとが立体交差する関係としている。
Specifically, as shown in FIG. 7, a
そして、ノズル配列方向の両端部に、それぞれ架橋流路44を介して循環流路41に通じている循環ポート43を配置している。このとき、2つの循環流路41A、41Bは架橋流路44で通じているので、ノズル配列方向と直交する方向では、2つの循環流路41A、41Bで循環ポート43を共用している。
And, at both ends in the nozzle arrangement direction, circulating
なお、図1では2つのノズル列を2組有するので、ノズル配列方向の一端部で、ノズル配列方向と直交する方向では2つの循環ポート43が配置されている。
In FIG. 1, since there are two sets of two nozzle rows, two
また、循環ポート43は振動板部材3に形成された開口46を通じて架橋流路44に通じている。
The
このように構成したので、共通液室10から個別液室6に供給された液体は循環抵抗部42を通じて循環流路41に流入し、循環流路41から振動板部材3の開口46を通じてフレーム部材20に循環ポート43から排出される。
With this configuration, the liquid supplied from the
ここで、2つの循環流路41A、41Bを架橋流路44でつなぐ(通じる)ことにより、簡単な構成で2つ循環流路41A、41Bを共通化でき、循環ポート43を2つ循環流路41A、41Bで共通化することができて構成が簡単になる。
Here, by connecting (connecting) the two
そして、架橋流路44と循環流路41は流路板2の厚み方向で異なる位置に配置することにより、架橋流路44を設けることによる流路板2の剛性低下を抑制することができ、ヘッドの剛性を確保することができる。
By arranging the
つまり、循環流路41に液体を循環させたときに発生する個別液室6間での圧力損失差を抑制するためには、循環流路41の流路断面積を大きくすることが好ましい。このとき、2つの循環流路41をつなぐ架橋流路44を、流路板2の厚み方向において循環流路41と同じ位置に配置すると、流路板2の剛性が低下することになる。
That is, in order to suppress the pressure loss difference between the
ここで、2つの循環流路41A、41Bをつなぐ架橋流路44の流路断面積は個別液室6間の圧力損失差に寄与しない。
Here, the flow path cross-sectional area of the
そこで、2つの循環流路41と架橋流路44とを、流路板2の厚み方向において異なる位置に配置する。つまり、本実施形態では、架橋流路44の中心軸40bが循環流路41の中心軸40aと立体交差する配置とする。
Therefore, the two
これにより、循環流路の断面積を大きくしつつ、流路部品(流路板、流路部材)の剛性を確保することが可能となる。 This makes it possible to secure the rigidity of the flow path components (flow path plate, flow path member) while increasing the cross-sectional area of the circulation flow path.
次に、本発明の第2実施形態について図8ないし図17を参照して説明する。図8は同実施形態の説明に供する要部断面説明図、図9は同じくノズル板の平面説明図である。図10は第1流路板の平面説明図、図11は同じく第2流路板の平面説明図、図12は同じく第3流路板に平面説明図である。図13は同じく第4流路板の平面説明図、図14は同じく第5流路板の平面説明図、図15は同じく第6流路板の平面説明図である。図16は同じく振動板部材の平面説明図、図17は同じくフレーム部材の平面説明図である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is an explanatory cross-sectional view of a main part for explaining the embodiment, and FIG. 9 is an explanatory plan view of the nozzle plate. 10 is a plan view of the first flow path plate, FIG. 11 is a plan view of the second flow path plate, and FIG. 12 is a plan view of the third flow path plate. 13 is a plan view of the fourth flow path plate, FIG. 14 is a plan view of the fifth flow path plate, and FIG. 15 is a plan view of the sixth flow path plate. FIG. 16 is a plan view of the diaphragm member, and FIG. 17 is a plan view of the frame member.
本実施形態では、流路板2を、第1流路板51〜第6流路板56の6枚の板状部材(層部材)を積層して構成している。具体的には、ノズル板1側から、第1流路板51〜第6流路板56の順に積層して流路板2とし、第6流路板56上に振動板部材3を積層し、更に振動板部材3にフレーム部材20を積層している。
In the present embodiment, the
ノズル板1には、図9にも示すように、液体を吐出するノズル4が形成されている。ここでは、ノズル4が配列されたノズル列4A、4Bの組を2つ、合計4つのノズル列を有している。
As shown in FIG. 9, the
第1流路板51には、図10にも示すように、通路5を構成する貫通穴5aと、循環抵抗部42を含む流路を形成する貫通溝部42aが形成されている。
As shown in FIG. 10, the first
第2流路板52には、図11にも示すように、通路5を構成する貫通穴5bと、循環流路41を形成する貫通溝部41aが形成されている。
As shown in FIG. 11, the second
第3流路板53には、図12にも示すように、通路5を構成する貫通穴5cと、架橋流路44を形成する貫通溝部44aが形成されている。
As shown in FIG. 12, the third
第4流路板54には、図13にも示すように、個別液室6を形成する貫通穴6aと、架橋流路44を形成する貫通溝部44bが形成されている。
As shown in FIG. 13, the fourth
第5流路板55には、図14にも示すように、個別液室6、流体抵抗部7及び液導入部8を形成する貫通穴6bと、架橋流路44を形成する貫通溝部44cが形成されている。
As shown in FIG. 14, the fifth
第6流路板56には、図15にも示すように、個別液室6を形成する貫通穴6cと、液導入部8を形成する貫通穴6dと、架橋流路44を形成する貫通溝部44dが形成されている。
As shown in FIG. 15, the sixth
振動板部材3には、図16に示すように、開口9を形成する貫通溝部9aと、循環ポート43に通じる開口46が形成されている。
As shown in FIG. 16, the
フレーム部材20には、図17に示すように、2つの共通液室10を形成する2組の凹部10a、10bと、2つの共通液室10A、10Bに通じる供給ポート23と、2つの循環流路41に通じる循環ポート43が形成されている。
As shown in FIG. 17, the
また、供給ポート23はノズル配列方向両端部にそれぞれ設けられて、2つの共通液室10に対して両側から供給する両側供給の構成としている。
Further, the
また、2つの共通液室10A、10Bの間には圧電アクチュエータ11を挿入するための貫通溝部24が形成されている。
Further, a through
このように、循環流路41及び架橋流路44を形成する部材は、複数の層部材(板状部材)を積層して構成することで、簡単な構成で、循環流路41の高さ(部材の厚み方向の高さ)を確保することができる。
As described above, the members forming the
これにより、循環流路41の流路断面積を大きくすることができ、圧力損失を抑制することができる。
Thereby, the flow path cross-sectional area of the
また、供給ポート23と循環ポート43は、ノズル配列方向の両端部に配置されていること、ヘッドの外形を大きくすることなく、循環ポートを配置することができる。
Further, since the
そして、この場合、共通液室10に通じる供給ポート23と、循環流路41A,41Bを通じる架橋流路44は、それぞれ両側からの供給及び排出を行う構成となる。
In this case, the
これにより、片側からの供給及び循環を行う構成とした場合に比べて、圧力損失差を約1/4とすることができ、共通液室及び循環流路の寸法も小さくすることができて、ヘッドの小型化を図れる。 As a result, the pressure loss difference can be reduced to about 1/4, and the dimensions of the common liquid chamber and the circulation channel can be reduced, as compared with the case where the supply and circulation are performed from one side. The size of the head can be reduced.
次に、本発明の第3実施形態について図18及び図19を参照して説明する。図18は同実施形態の説明に供する振動板部材の平面説明図、図19は同じくフレーム部材の平面説明図である。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is an explanatory plan view of a diaphragm member for explaining the embodiment, and FIG. 19 is an explanatory plan view of a frame member.
本実施形態では、各ノズル列に対応する共通液室10a、10bは独立した構成として、ノズル配列方向の一端部に配置した供給ポート23から液体を供給する片側供給構成としている。
In the present embodiment, the
これにより、ヘッドの長手方向の長さを第1実施形態よりも短くできる。 Thereby, the length of the head in the longitudinal direction can be made shorter than in the first embodiment.
次に、本発明の第4実施形態について図20ないし図23を参照して説明する。図20は同実施形態の説明に供する断面説明図、図21は同じく図20のD−D線に沿う断面説明図、図22は同じく流路板のノズル板側平面説明図、図23は同じく流路板の振動板部材側平面説明図である Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 20 is a cross-sectional explanatory view for explaining the same embodiment, FIG. 21 is a cross-sectional explanatory view along the line DD of FIG. 20, FIG. 22 is a nozzle plate-side plan explanatory view of the flow path plate, and FIG. FIG. 5 is an explanatory plan view of a flow path plate on a diaphragm member side.
流路板2には、循環流路41となる貫通溝部と、循環抵抗部42を含む流路47となる溝部と、架橋流路44となる溝部を形成している。また、流路板2には、個別液室6、流体抵抗部7、液導入部8となる溝部と、通路5となる貫通穴を形成している。
In the
ここでは、流路板2はシリコン基板で形成し、循環流路41となる貫通溝部及び通路5となる貫通穴は厚み方向に貫通するフルエッチングで形成し、個別液室6、流体抵抗部7、液導入部8となる溝部及び架橋流路44となる溝部はハーフエッチングで形成している。
Here, the
本実施形態では、架橋流路44は、流路板2の厚み方向において、循環流路41と同じ位置(循環流路に含まれる位置)に配置されているが、架橋流路44の流路断面積は循環流路41の流路断面積よりも小さくしている。
In the present embodiment, the
これにより、簡単な構成で流路板を形成できるとともに、簡単な構成で、循環流路41の高さ(部材の厚み方向の高さ)を確保することができ、循環流路41の流路断面積を大きくすることができて、圧力損失を抑制することができる。 Accordingly, the flow path plate can be formed with a simple configuration, and the height of the circulation flow path 41 (height in the thickness direction of the member) can be secured with the simple configuration. The cross-sectional area can be increased, and the pressure loss can be suppressed.
次に、本発明に係る液体吐出ユニットを備える本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図24及び図25を参照して説明する。図24は同装置の機構部の側面説明図、図25は同機構部の要部平面説明図である。 Next, an example of a device for discharging a liquid according to the present invention including the liquid discharging unit according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 24 is an explanatory side view of a mechanism of the apparatus, and FIG. 25 is an explanatory plan view of a main part of the mechanism.
この液体を吐出する装置は、シリアル型画像形成装置である。左右の側板421A、421Bに横架したガイド部材である主従のガイドロッド431、432でキャリッジ433を主走査方向(矢印方向)に往復移動可能に保持している。
The device that discharges this liquid is a serial type image forming device. The
このキャリッジ433には、本発明に係る液体吐出ヘッド434と液体吐出ヘッド434に液体を供給するヘッドタンク(サブタンクも同義)435とを一体にした2つの本発明に係る液体吐出ユニット430(430A、430B)を搭載している。液体吐出ヘッド434は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向にし、液体吐出方向を下方に向けて装着されている。
The
ここで、液体吐出ヘッド434は2つのノズル列を有する。そして、一方の液体吐出ユニット430Aの液体吐出ヘッド434の一方のノズル列はブラック(K)の液体を、他方のノズル列はシアン(C)の液体を吐出する。
Here, the
また、他方の液体吐出ユニット430Bの液体吐出ヘッド434の一方のノズル列はマゼンタ(M)の液体を、他方のノズル列はイエロー(Y)の液体を吐出する。
Further, one nozzle row of the
なお、ここでは2つの液体吐出ヘッドを使用して4色の液体を吐出する構成としているが、1つの液体吐出ヘッドに4つのノズル列を配置して、1個の液体吐出ヘッドから4色の各色を吐出させることもできる。 Here, the configuration is such that two liquid ejection heads are used to eject four colors of liquid. However, four nozzle rows are arranged in one liquid ejection head, and four colors of liquid are ejected from one liquid ejection head. Each color can also be ejected.
また、液体吐出ユニット430A、430Bにおける「一体化」は、液体吐出ヘッド434とヘッドタンク435とが直接、あるいは、フィルタ部材などを介して相互に締結部材や接着などで固定されていること、あるいは、チューブなどで相互に接続されていることなどを意味する。
The “integration” in the
装置本体側のカートリッジホルダ404には、各色の液体カートリッジであるメインタンク410(410k、410c、201m、210y)が着脱自在に装着される。そして、各液体吐出ユニット430A、430Bのヘッドタンク435には各色の供給チューブ436を介して、送液ポンプを含む送液ユニット424によって各色のメインタンク410から各色の液体が送液される。
A main tank 410 (410k, 410c, 201m, 210y) as a liquid cartridge of each color is detachably mounted on the
一方、給紙トレイ402の用紙積載部(圧板)441上に積載した用紙442を給紙するための給紙部として、用紙積載部441から用紙442を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)443及び給紙コロ443に対向する分離パッド444を備えている。
On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the
そして、給送された用紙442を搬送及び案内するガイド445、カウンタローラ446、搬送ガイド部材447、先端加圧コロ449を有する押さえ部材448を備えている。さらに、搬送された用紙442を吸着して液体吐出ユニット430の液体吐出ヘッド434に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト451を備えている。
A
ここで、搬送ベルト451は、無端状ベルトであり、搬送ローラ452とテンションローラ453との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。また、ここでは、搬送ベルト451として帯電手段である帯電ローラ456で帯電される静電搬送ベルトを使用している。ただし、搬送ベルト451としてはエアー吸引で吸着する搬送ベルトでもよい。また、搬送手段としては、搬送ベルトを使用しないで、2つのローラによって搬送するものでもよい。
Here, the
搬送ベルト451を掛け回したテンションローラ453の下流側には、搬送ベルト451から用紙442を分離するための分離爪461と、排紙ローラ462及び排紙コロ463とを備え、排紙ローラ462の下方に排紙トレイ403を備えている。
A
また、装置本体の背面部には両面ユニット471が着脱自在に装着されている。この両面ユニット471は搬送ベルト451の逆方向回転で戻される用紙442を取り込んで反転させて、再度、カウンタローラ446と搬送ベルト451との間に給紙する。また、この両面ユニット471の上面は手差しトレイ472としている。
A double-
さらに、キャリッジ433の走査方向一方側の非印字領域には、液体吐出ユニット430A、430Bの液体吐出ヘッド434のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構481を配置している。
Further, a maintenance /
この維持回復機構481には、液体吐出ヘッド434のノズル面をキャピングするための各キャップ482a、482bを備えている。また、維持回復機構481は、ノズル面をワイピングするためのブレード部材483を備えている。また、維持回復機構481は、増粘した液体を排出するために画像形成に寄与しない液体を吐出させる空吐出を行うときの液体を受ける空吐出受け484などを備えている。
The maintenance and
また、キャリッジ433の走査方向他方側の非印字領域には、画像形成中などに空吐出を行うときの液体を受ける空吐出受け488を配置している。この空吐出受け488には液体吐出ヘッド434のノズル列方向に沿った開口部489などを備えている。
In the non-printing area on the other side of the
この画像形成装置においては、給紙トレイ402から用紙442が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙442はガイド445で案内され、搬送ベルト451とカウンタローラ446との間に挟まれて搬送される。更に、用紙442は、先端を搬送ガイド437で案内されて先端加圧コロ449で搬送ベルト451に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
In this image forming apparatus, the
そして、帯電した搬送ベルト451上に用紙442が給送されると、用紙442が搬送ベルト451に吸着され、搬送ベルト451の周回移動によって用紙442が副走査方向に搬送される。
Then, when the
そこで、キャリッジ433を移動させながら画像信号に応じて液体吐出ユニット430A、430Bの液体吐出ヘッド434を駆動することにより、停止している用紙442に液体を吐出して1行分の画像を記録する。そして、用紙442を所定量搬送後、次の行の画像形成を行う。記録終了信号又は用紙442の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙442を排紙トレイ403に排紙する。
Therefore, by driving the liquid discharge heads 434 of the
このように、この画像形成装置では、本発明に係る液体吐出ヘッド又は液体吐出ヘッドユニットを備えるので、高画質画像を安定して形成することができる。 As described above, since the image forming apparatus includes the liquid discharge head or the liquid discharge head unit according to the present invention, a high-quality image can be stably formed.
本願において、「液体を吐出する装置」とは、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置である。 In the present application, the “device that discharges liquid” is a device that can discharge liquid to an object to which liquid can adhere.
この「液体を吐出する装置」には、液体を吐出する部分だけでなく、液体が付着するもの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。 This “device for discharging liquid” includes not only a portion for discharging liquid but also a device to which liquid is attached. Means related to feeding, transporting and discharging, and other devices referred to as pre-processing devices and post-processing devices And the like.
また、「液体を吐出する装置」には、従前の記録装置、印刷装置、画像形成装置、液滴吐出装置、液体吐出装置、処理液塗布装置、立体造形装置などと称される装置そのものが含まれる。 In addition, the “apparatus for ejecting liquid” includes conventional apparatuses such as a recording apparatus, a printing apparatus, an image forming apparatus, a droplet ejection apparatus, a liquid ejection apparatus, a processing liquid application apparatus, and a three-dimensional printing apparatus. It is.
また、「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものに付着した液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、3次元像を造形するものも含まれる。 In addition, the “device that discharges liquid” is not limited to a device in which a significant image such as a character or a figure is visualized by the liquid adhering to a liquid adhering object. For example, those that form patterns or the like that have no meaning in themselves and those that form three-dimensional images are also included.
なお、上記「液体が付着するもの」とは液体が一時的にでも付着可能なものを意味する。そして、「液体が付着するもの」の用語に代えて、用紙、媒体、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙、粉体層(粉末層)などの代替用語を使用するとき、当該代替用語は、特に限定しない限り、すべての液体が付着するものを含む意味であるものとする。 The above-mentioned "thing to which liquid adheres" means a thing to which liquid can adhere even temporarily. When an alternative term such as paper, medium, recording medium, recording medium, recording paper, recording paper, powder layer (powder layer) is used in place of the term "thing to which liquid adheres", The term is intended to include all liquids to which they adhere unless otherwise specified.
また、「液体が付着するもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。 The material to which the liquid adheres may be paper, thread, fiber, cloth, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc. as long as the liquid can be adhered even temporarily.
また、「液体」は、インク、処理液、DNA試料、レジスト、パターン材料、結着剤なども含まれる。 “Liquid” also includes inks, processing liquids, DNA samples, resists, pattern materials, binders, and the like.
また、「液体を吐出する装置」には、特に限定しない限り、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。 Further, the “device that discharges liquid” includes both a serial type device that moves a liquid discharge head and a line type device that does not move a liquid discharge head, unless otherwise specified.
また、「液体吐出ユニット」とは、液体を吐出させる部分を一体化したものを意味する。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持機構、主走査移動機構の構成を任意に液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。 Further, the “liquid ejection unit” means an integrated unit for ejecting a liquid. For example, the “liquid ejection unit” includes a unit in which the configuration of a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance mechanism, and a main scanning movement mechanism is arbitrarily combined with a liquid ejection head.
例えば、「液体吐出ユニット」は、上記実施形態で説明した液体吐出ヘッドとヘッドタンクを一体化したもの、液体吐出ヘッドとキャリッジを一体化したもの、液体吐出ヘッド、ヘッドタンク及びキャリッジを一体化したものが含まれる。 For example, the “liquid ejection unit” includes an integrated liquid ejection head and a head tank described in the above embodiment, an integrated liquid ejection head and a carriage, and an integrated liquid ejection head, a head tank, and a carriage. Things included.
また、これらの液体吐出ユニットにフィルタユニット(前述したフィルタ部材と分配流路を形成したもの)を追加したものが含まれる。 In addition, those in which a filter unit (in which the above-described filter member and the distribution channel are formed) are added to these liquid discharge units are included.
また、液体吐出ヘッドと維持機構を一体化したもの、液体吐出ヘッドと維持機構と主走査移動機構を一体化したもの、液体吐出ヘッド、主走査移動機構、供給機構を一体化したものなども含まれる。 In addition, those that integrate the liquid ejection head and the maintenance mechanism, those that integrate the liquid ejection head, the maintenance mechanism, and the main scanning movement mechanism, those that integrate the liquid ejection head, the main scanning movement mechanism, and the supply mechanism are also included. It is.
上記主走査移動機構は、キャリッジ、キャリッジを案内するガイド部材、あるいは、これらに駆動源、キャリッジの移動機構を組み合わせて構成される。供給機構は、メインタンクを装着する装填部、チューブと、ヘッドタンクなどで構成される。維持機構は、キャップ、ワイパ部材、キャップに通じる吸引ポンプなどの吸引手段、空吐出受けのいずれか2以上を組み合わせたものである。 The main scanning movement mechanism is configured by a carriage, a guide member for guiding the carriage, or a combination thereof with a driving source and a carriage movement mechanism. The supply mechanism includes a loading section for mounting the main tank, a tube, a head tank, and the like. The maintenance mechanism is a combination of any two or more of a cap, a wiper member, a suction means such as a suction pump connected to the cap, and an idle discharge receiver.
さらに、「液体吐出ユニット」には、前記実施形態で説明した機構部から液体が付着するものを搬送する機構を除いた部分で構成されるものを含む。 Further, the “liquid ejection unit” includes a unit configured by a part excluding a mechanism for transporting a unit to which a liquid adheres from the mechanism unit described in the above embodiment.
また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明した圧電アクチュエータ以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。 Further, the "liquid ejection head" is not limited to the pressure generating means used. For example, in addition to the piezoelectric actuator described in the above embodiment, a thermal actuator using an electrothermal conversion element such as a heating resistor, an electrostatic actuator including a diaphragm and a counter electrode, or the like may be used.
また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。 Further, image forming, recording, printing, printing, printing, molding, and the like in the terms of the present application are all synonyms.
1 ノズル板
2 流路板
3 振動板部材
4 ノズル
5 通路
6 個別液室
10、10A、10B 共通液室
11 圧電アクチュエータ
12 圧電部材
20 フレーム部材
41、41A、41B 循環流路
42 循環抵抗部
434 液体吐出ヘッド
430 液体吐出ユニット
Claims (9)
前記ノズル列の各ノズルに通じる複数の個別液室と、
前記複数の個別液室に前記液体を供給する共通液室と、
前記複数の個別液室のそれぞれに通じ、前記液体を回収する少なくとも2つの循環流路と、を有し、
前記循環流路は、ノズル配列方向及び前記液体の吐出方向と直交する方向において、前記ノズルに対して、前記共通液室と同じ側に配置され、
前記2つの循環流路はノズル配列方向と交差する方向に配置された架橋流路を介して相互に通じ、
前記架橋流路と前記循環流路とは、前記架橋流路と前記循環流路を形成する部材の厚み方向において、異なる位置に配置されており、
前記循環流路は、第1の流路部材に形成され、
前記架橋流路は、第2の流路部材に形成され、
前記第1の流路部材と前記第2の流路部材が重なることで、前記循環流路と前記架橋流路が接続されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 At least two nozzle rows in which a plurality of nozzles for discharging liquid are arranged;
A plurality of individual liquid chambers communicating with each nozzle of the nozzle row,
A common liquid chamber that supplies the liquid to the plurality of individual liquid chambers,
Having at least two circulation channels communicating with each of the plurality of individual liquid chambers and collecting the liquid,
The circulation flow path is disposed on the same side as the common liquid chamber with respect to the nozzle in a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction and the liquid discharge direction,
The two circulation channels communicate with each other via a bridge channel arranged in a direction crossing the nozzle arrangement direction,
The cross-linking channel and the circulation channel are arranged at different positions in the thickness direction of a member forming the cross-linking channel and the circulation channel,
The circulation channel is formed in a first channel member,
The bridge channel is formed in a second channel member,
A liquid discharge head, wherein the circulation channel and the bridge channel are connected by overlapping the first channel member and the second channel member.
前記ノズル列の各ノズルに通じる複数の個別液室と、
前記複数の個別液室に前記液体を供給する共通液室と、
前記複数の個別液室のそれぞれに通じ、前記液体を回収する少なくとも2つの循環流路と、を有し、
前記循環流路は、ノズル配列方向及び前記液体の吐出方向と直交する方向において、前記ノズルに対して、前記共通液室と同じ側に配置され、
前記2つの循環流路はノズル配列方向と交差する方向に配置された架橋流路を介して相互に通じ、
前記架橋流路と前記循環流路とは、前記架橋流路と前記循環流路を形成する部材の厚み方向において、重なるように配置されており、
前記循環流路は、第1の流路部材に形成され、
前記架橋流路は、第2の流路部材に形成され、
前記第1の流路部材と前記第2の流路部材が重なることで、前記循環流路と前記架橋流路が接続されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 At least two nozzle rows in which a plurality of nozzles for discharging liquid are arranged;
A plurality of individual liquid chambers communicating with each nozzle of the nozzle row,
A common liquid chamber that supplies the liquid to the plurality of individual liquid chambers,
Having at least two circulation channels communicating with each of the plurality of individual liquid chambers and collecting the liquid,
The circulation flow path is disposed on the same side as the common liquid chamber with respect to the nozzle in a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction and the liquid discharge direction,
The two circulation channels communicate with each other via a bridge channel arranged in a direction crossing the nozzle arrangement direction,
The bridge channel and the circulation channel are arranged so as to overlap in a thickness direction of a member forming the bridge channel and the circulation channel,
The circulation channel is formed in a first channel member,
The bridge channel is formed in a second channel member,
A liquid discharge head, wherein the circulation channel and the bridge channel are connected by overlapping the first channel member and the second channel member.
前記ノズル列の各ノズルに通じる複数の個別液室と、
前記複数の個別液室に前記液体を供給する共通液室と、
前記複数の個別液室のそれぞれに通じ、前記液体を回収する少なくとも2つの循環流路と、を有し、
前記循環流路は、ノズル配列方向及び前記液体の吐出方向と直交する方向において、前記ノズルに対して、前記共通液室と同じ側に配置され、
前記2つの循環流路はノズル配列方向と交差する方向に配置された架橋流路を介して相互に通じ、
前記架橋流路と前記循環流路とは、前記液体の吐出方向からみて重なるように配置されており、
前記循環流路は、第1の流路部材に形成され、
前記架橋流路は、第2の流路部材に形成され、
前記第1の流路部材と前記第2の流路部材が重なることで、前記循環流路と前記架橋流路が接続されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 At least two nozzle rows in which a plurality of nozzles for discharging liquid are arranged;
A plurality of individual liquid chambers communicating with each nozzle of the nozzle row,
A common liquid chamber that supplies the liquid to the plurality of individual liquid chambers,
Having at least two circulation channels communicating with each of the plurality of individual liquid chambers and collecting the liquid,
The circulation flow path is disposed on the same side as the common liquid chamber with respect to the nozzle in a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction and the liquid discharge direction,
The two circulation channels communicate with each other via a bridge channel arranged in a direction crossing the nozzle arrangement direction,
The cross-linking flow path and the circulation flow path are arranged so as to overlap when viewed from a discharge direction of the liquid,
The circulation channel is formed in a first channel member,
The bridge channel is formed in a second channel member,
A liquid discharge head, wherein the circulation channel and the bridge channel are connected by overlapping the first channel member and the second channel member.
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 4. The liquid discharge head according to claim 1, wherein the cross-sectional area of the cross-linking channel is smaller than the cross-sectional area of the circulation channel.
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The cross-linking flow path and the circulation flow path are arranged such that a central axis passing through the center in the flow path cross-section of the cross-linking flow path and a central axis passing through the center in the flow path cross-section of the circulation flow path are three-dimensionally crossed. The liquid ejection head according to claim 1, wherein
前記架橋流路に通じる循環ポートと、を有し、
前記供給ポートと前記循環ポートはノズル配列方向の端部に配置されている
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 A supply port leading to the common liquid chamber;
A circulation port communicating with the cross-linking channel,
The liquid ejection head according to claim 1, wherein the supply port and the circulation port are arranged at an end in a nozzle arrangement direction.
前記共通液室に通じる供給ポートは、ノズル配列方向の両端部に配置されている
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The two common liquid chambers corresponding to the nozzle rows communicate with each other,
7. The liquid ejection head according to claim 1, wherein supply ports communicating with the common liquid chamber are arranged at both ends in a nozzle arrangement direction.
ことを特徴とする液体吐出ユニット。 A liquid discharge unit comprising the liquid discharge head according to claim 1.
ことを特徴とする液体を吐出する装置。 An apparatus for discharging a liquid, comprising: the liquid discharge head according to claim 1; or the liquid discharge unit according to claim 8.
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