JP2021084390A - Liquid ejecting head and apparatus for ejecting liquid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体吐出ヘッドおよび液体を吐出する装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge head and a device for discharging a liquid.
液体吐出ヘッドにおいて、複数のノズルを配列したノズル列を複数設けてマルチノズル列とし、ノズルを高密度に形成する技術が既に知られている。また、マルチノズル列の液体吐出ヘッドでは、端部に配置されたノズル列と中央部に配置されたノズル列との間で吐出ばらつきが異なり、印刷記録の品質が低下することが知られている。 In the liquid discharge head, a technique is already known in which a plurality of nozzle rows in which a plurality of nozzles are arranged are provided to form a multi-nozzle row, and nozzles are formed at a high density. Further, it is known that in the liquid discharge head of the multi-nozzle row, the discharge variation differs between the nozzle row arranged at the end and the nozzle row arranged at the center, and the quality of print recording deteriorates. ..
例えば、特許文献1から3には、液体吐出ヘッドの共振による吐出特性の変動の少ない液体吐出ヘッドを提供する技術が開示されている。
しかしながら、マルチノズル列の液体吐出ヘッドでは、ノズル列間でヘッドの固有振動数の差異が発生することにより、ノズル列間で発生する吐出速度変動が生じる。このため、特許文献1から3の技術は、マルチノズル列の液体吐出ヘッドにおけるノズル列間の吐出ばらつきを充分解消できるものではない。
For example,
However, in the liquid discharge head of the multi-nozzle row, the discharge speed fluctuates between the nozzle rows due to the difference in the natural frequency of the head between the nozzle rows. Therefore, the techniques of
本発明は、複数のノズル列を配置するマルチノズル列の液体吐出ヘッドにおいて、ノズル列間の吐出ばらつきを低減することを目的とする。 An object of the present invention is to reduce discharge variation between nozzle rows in a liquid discharge head having a multi-nozzle row in which a plurality of nozzle rows are arranged.
上述した課題を解決するために、本発明の液体吐出ヘッドは、
液滴を吐出する複数のノズルと、前記複数の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液体を供給する共通液室と、を複数備え、複数の前記共通液室は、両側に他の共通液室が配置される複数の中央部共通液室と、端部に設けられ、片側に他の列が配置される二つの端部共通液室とを有し、複数の前記個別液室の並び方向から見たときの前記中央部共通液室の断面積は、前記端部共通液室の断面積と異なることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the liquid discharge head of the present invention is used.
A plurality of nozzles for ejecting droplets, a plurality of individual liquid chambers communicating with the plurality of nozzles, and a common liquid chamber for supplying liquid to the plurality of individual liquid chambers are provided, and the plurality of common liquid chambers are provided. It has a plurality of central common liquid chambers in which other common liquid chambers are arranged on both sides, and two end common liquid chambers provided at the ends and another row is arranged on one side. The cross-sectional area of the central common liquid chamber when viewed from the arrangement direction of the individual liquid chambers is different from the cross-sectional area of the end common liquid chambers.
本発明によれば、複数のノズル列を配置するマルチノズル列の液体吐出ヘッドにおいて、ノズル列間の吐出ばらつきを低減することができる。 According to the present invention, in a liquid discharge head having a multi-nozzle row in which a plurality of nozzle rows are arranged, it is possible to reduce discharge variations between the nozzle rows.
以下、本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドおよび液体と吐出する装置について、図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 Hereinafter, the liquid discharge head and the device for discharging the liquid according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments shown below, and can be modified within the range conceivable by those skilled in the art, such as other embodiments, additions, modifications, and deletions. However, as long as the action and effect of the present invention are exhibited, it is included in the scope of the present invention.
本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドの一例について図1及び図2を参照して説明する。図1は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向(圧力室長手方向)に沿う断面説明図、図2は同じくノズル配列方向に沿う断面説明図である。なお、ここでは、圧電素子1列分だけ図示している。 An example of the liquid discharge head according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction (longitudinal direction of the pressure chamber) of the head, and FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view also along the nozzle arrangement direction. Here, only one row of piezoelectric elements is shown.
本実施形態の液体吐出ヘッド100は、ノズル板1と、個別流路部材である流路板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の振動領域(振動板)30を変位させる圧電アクチュエータ11と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通流路部材20とを備えている。
In the
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。ノズル配列方向は、ノズル板1に配列された複数のノズル4に沿う方向とする。
The
流路板2は、複数のノズル4に通じる複数の圧力室6と、各圧力室6にそれぞれ通じる個別流路である個別供給流路7と、一又は複数(本実施形態では一つ)の個別供給流路7に通じる液導入部となる中間供給流路8を形成している。
図1は、一実施形態の個別液室と共通液室の一部を切り取った断面図である。
The
FIG. 1 is a cross-sectional view of a part of the individual liquid chamber and the common liquid chamber of one embodiment.
振動板部材3は、流路板2の圧力室6の壁面を形成する変位可能な複数の振動板(振動領域)30を有する。ここでは、振動板部材3は二層構造(限定されない)とし、流路板2側から薄肉部を形成する第一層3Aと、厚肉部を形成する第二層3Bで構成されている。
The
そして、薄肉部である第一層3Aで圧力室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。振動領域30内には、第二層3Bで圧電アクチュエータ11と接合する厚肉部である凸部30aを形成している。
Then, a
そして、振動板部材3の圧力室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。
Then, on the side of the
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にハーフカットダイシングによって溝加工をして、ノズル配列方向において、所要数の柱状の圧電素子12を所定の間隔で櫛歯状に形成している。そして、圧電素子12は、振動板部材3の振動領域30に形成した厚肉部である凸部30aに接合している。
In the
この圧電素子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(端面電極)に接続され、外部電極にフレキシブル配線部材15が接続されている。
The
共通流路部材20は複数の圧力室6に通じる共通供給流路10を形成している。共通供給流路10は、振動板部材3に設けた開口部9を介して液導入部となる中間供給流路8に連通し、中間供給流路8を介して個別供給流路7に通じている。
The common
この液体吐出ヘッド100においては、例えば圧電素子12に与える電圧を基準電位(中間電位)から下げることによって圧電素子12が収縮し、振動板部材3の振動領域30が引かれて圧力室6の容積が膨張することで、圧力室6内に液体が流入する。
In the
その後、圧電素子12に印加する電圧を上げて圧電素子12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圧力室6の容積を収縮させることにより、圧力室6内の液体が加圧され、ノズル4から液体が吐出される。
After that, the voltage applied to the
次に、ノズル列を複数配置したマルチノズル列の液体吐出ヘッドの一例について、図3を参照して説明する。図3は、マルチノズル列の液体吐出ヘッドのノズル配列方向に沿う断面説明図である。図3では、図1の構成例を一部省略して表し、図1と同様の構成要素については同じ符号としている。
マルチノズル列の液体吐出ヘッド200は、液滴を吐出する複数のノズル4と、複数のノズルに通じる複数の個別液室21と、複数の個別液室に液体を供給する共通液室22とを、少なくとも有する列を複数配列したものとする。以降の説明では適宜、一つの列が有する複数のノズル4を「ノズル列」、一つの列が有する複数の個別液室21を「個別液室列」とも称する。また、液体吐出ヘッド200は、複数列それぞれのノズル列に対応して、圧電アクチュエータ11が設けられている。
Next, an example of a liquid discharge head of a multi-nozzle row in which a plurality of nozzle rows are arranged will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view along the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head of the multi-nozzle row. In FIG. 3, a part of the configuration example of FIG. 1 is omitted, and the same components as those of FIG. 1 are designated by the same reference numerals.
The
個別液室21は、例えば、図1、2で示した、圧力室6と、個別供給流路7と、中間供給流路8との機能に相当するものとする。
共通液室22は、例えば、図1、2で示した共通供給流路10と、開口部9と、中間供給流路8との機能に相当するものとする。
The individual
The
図3の液体吐出ヘッド200は、六つの中央部列210と二つの端部列220とを有する。中央部列210は、両側に他の列が配置される列とする。端部列220は、液体吐出ヘッド200の端部に設けられ、片側のみに他の列が配置される列とする。
図3のマルチノズル列の液体吐出ヘッド200は、一例であり、複数列の数を限定するものではない。マルチノズル列の液体吐出ヘッドは、二以上の中央部列210と、二つの端部列とを有するものとすればよい。
The
The
中央部列210の共通液室22は、隔壁を隔てて他の列の共通液室22と隣り合う。一方、端部列220の共通液室22は、他の列の共通液室22と隣り合わない。
また、中央部列210の個別液室列は、二つの個別液室列間に共通液室を構成する隔壁端部が存在する。端部列220の個別液室列は、二つの個別液室列間に挟まれる共通液室が存在しない。
The
Further, in the individual liquid chamber row of the
共通液室22の隔壁は、共通液室22を仕切る壁である。共通液室22の隔壁の剛性は、固有振動数に影響を及ぼす。
以降の説明では、共通液室22の隔壁として、図3に示す、中央部列210の中央部隔壁211、端部列220の端部隔壁221に着目して説明する。中央部隔壁211は、上述の隔壁端部に相当する。
中央部隔壁211は、中央部列210に設けられる共通液室22の側面の隔壁を構成し、隣り合う共通液室22との間の隔壁とする。
端部隔壁221は、端部列220に設けられる共通液室22であって、複数列の端部(液体吐出ヘッド200の端部)に設けられる隔壁とする。
The partition wall of the
In the following description, as the partition wall of the
The
The
また、中央部隔壁211および端部隔壁221の隔壁は、共通液室22の側壁を構成する部分に限られるものではない。中央部隔壁211および端部隔壁221の隔壁は、ノズル板1から共通液室22の上面(ノズル板1から遠い面)までとし、ノズル板1から上面の上方の任意の位置までとしてもよい。
隔壁の高さは、ノズル板1、流路板2、振動板部材3が積層する方向に沿う長さとする。
Further, the partition walls of the
The height of the partition wall shall be a length along the direction in which the
図3では、図1に示す液体吐出ヘッドをノズル配列方向と直交する方向に沿ってノズルが同じ位置になるように配置した断面を示しているが、これに限られるものではない。ノズル配列方向と直交する方向に沿って、ノズルが異なる位置になるように配置してもよい。具体例については、図4を参照して後述する FIG. 3 shows a cross section in which the liquid discharge head shown in FIG. 1 is arranged so that the nozzles are at the same position along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction, but the present invention is not limited to this. The nozzles may be arranged at different positions along the direction orthogonal to the nozzle arrangement direction. Specific examples will be described later with reference to FIG.
上述したように、中央部列210と端部列220とは、他の列の配置の有無等により、固有振動数が異なる。例えば、中央部隔壁211と端部隔壁221との剛性が異なることにより、固有振動数に差異が生じる。このため、マルチノズル列の液体吐出ヘッドにおいて、ノズル列により固有振動数が異なるという問題が生じる。この点について詳述する。
As described above, the
液体吐出ヘッドのヘッド構造において、ノズルを高密度に形成するためには、圧力室、圧電素子の加工を高密度に配置する必要があるために、高精度な加工性が要求されるが加工は極めて困難である。そのような問題を解決するために、ノズルに対応した個別液室列を2列で構成し、2列を千鳥に対向配置する方式が既に知られている(例えば、特許文献4)。 In the head structure of the liquid discharge head, in order to form the nozzle at high density, it is necessary to arrange the machining of the pressure chamber and the piezoelectric element at high density, so that high precision workability is required, but the machining is performed. It's extremely difficult. In order to solve such a problem, a method is already known in which individual liquid chamber rows corresponding to nozzles are composed of two rows and the two rows are arranged in a staggered manner (for example, Patent Document 4).
この方式では、2列の個別液室列間を中心として、圧力室、リストリクタ、共通液室の列が、2列形成されている。
一方の列の個別液室列と、他方の列の個別液室列は交互に配列される。
2列を含んだ個別液室列のノズルピッチをPnとおけば、個別液室ピッチPcは、Pc=2×Pnとなり、一つのノズル列の密度ピッチで2倍の高密度化を実現している。同様に個別液室列を4、8、16とすればノズルピッチPnは1列の個別液室ピッチに対して、1/4、1/8、1/16とすることができ高密度化することが可能である。
In this method, two rows of pressure chambers, restrictors, and common liquid chambers are formed around the two rows of individual liquid chamber rows.
The individual liquid chamber rows in one row and the individual liquid chamber rows in the other row are arranged alternately.
If the nozzle pitch of the individual liquid chamber rows including the two rows is set to Pn, the individual liquid chamber pitch Pc becomes Pc = 2 × Pn, and the density pitch of one nozzle row realizes twice the density. There is. Similarly, if the individual liquid chamber rows are 4, 8, and 16, the nozzle pitch Pn can be 1/4, 1/8, and 1/16 with respect to the individual liquid chamber pitches of one row, and the density is increased. It is possible.
今までのマルチノズル列で高密度ノズル列を形成する液体吐出ヘッドでは、複数のノズル列の間で、端部列と中央部列とで吐出ばらつきが異なり、着弾位置の精度等が低下し、印刷記録の品質が低下するという問題がある。 In the liquid discharge head that forms a high-density nozzle row with the conventional multi-nozzle row, the discharge variation differs between the end row and the center row among the plurality of nozzle rows, and the accuracy of the landing position is lowered. There is a problem that the quality of print records deteriorates.
まず、図1、2を参照して、液体吐出ヘッドの吐出原理を説明する。液体吐出ヘッドにおいて、圧電素子等の圧力発生素子に選択的に電気信号が入力されると振動板部材3等が変形して圧力室6の体積が変化し、選択された圧力室6で圧力が発生する。発生した圧力波は、ノズル4から液体を吐出する役割を果たすと同時に、圧力室6、個別供給流路7から共通供給流路10に向かう後退方向にも伝播する。伝播した圧力波は、共通供給流路10で反射され、前進成分より遅れてノズル4に逆伝播する。その圧力波の影響でメニスカスに外乱が入り、所要の液速度、吐出量を吐出できなくなることが既に知られている。後退する圧力波の影響は共通供給流路10に戻される圧力波に起因する影響となる。同時駆動されるチャンネル数や駆動周波数によって異なるため、吐出速度や吐出量は印字条件によってばらつくことになる。
First, the discharge principle of the liquid discharge head will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the liquid discharge head, when an electric signal is selectively input to a pressure generating element such as a piezoelectric element, the
特に、駆動周波数を高くした場合には、残った圧力波が減衰しないうちに吐出されるため、後滴の吐出速度、吐出量が大きく変動する。さらに駆動周波数がヘッドの構造体の固有振動に一致し共振した場合には、吐出速度変動、吐出量の変動が大きくなり、印刷記録の品質低下の要因となる。
このようなメカニズムにより、複数ノズル列で高密度化したヘッド構成において、中央部列のノズル列と端部のノズル列で構造体の固有振動数が異なるためるに吐出特性が異なり、印刷記録品質の低下につながる。
In particular, when the drive frequency is increased, the remaining pressure wave is discharged before it is attenuated, so that the discharge speed and the discharge amount of the rear drop greatly fluctuate. Further, when the drive frequency matches the natural vibration of the structure of the head and resonates, the fluctuation of the ejection speed and the fluctuation of the ejection amount become large, which causes deterioration of the quality of the print record.
Due to such a mechanism, in a head configuration in which the density is increased by a plurality of nozzle rows, the ejection characteristics are different because the natural frequency of the structure is different between the nozzle row in the central row and the nozzle row at the end, and the print recording quality is improved. It leads to a decline.
次に、図3を参照して、マルチノズル列の液体吐出ヘッドの問題点を説明する。マルチノズル列の液体吐出ヘッドにおいて、中央部列210は、共通液室22を構成する隔壁が二つの共通液室22の間に挟まれる構成となる。一方、端部列220は、隔壁が共通液室に挟まれることがない。そのため、必然的に中央部列210のノズル列に通じる液室の固有振動数と端部列220のノズル列に通じる液室の固有振動は異なる。上述のように構造体の固有振動数が列によって異なると、駆動周波数に応じて発生する速度変動が端部列220と中央部列210で異なる。
例えば、図4に示す8列のマルチノズル列の構成では、端部列のノズル列に起因する速度偏差が発生する。図4の構成例では、破線で囲んだ1列と8列のノズルが端部列であり、2列から7列のノズルが中央部列である。端部列のノズルは、速度変動が発生するチャネル(ch)となるため、2/8列で速度変動差が発生する。ノズル配列ピッチにすると7chノズルピッチ毎での速度変動差が発生する。なお、図4に示す8列のノズル列構成では一例であり、これに限ったものでは無い。
Next, the problem of the liquid discharge head of the multi-nozzle row will be described with reference to FIG. In the liquid discharge head of the multi-nozzle row, the
For example, in the configuration of the eight-row multi-nozzle row shown in FIG. 4, a speed deviation due to the nozzle row of the end row occurs. In the configuration example of FIG. 4, the nozzles in the 1st row and the 8th row surrounded by the broken line are the end row, and the nozzles in the 2nd to 7th rows are the central row. Since the nozzles in the end row serve as channels (ch) where speed fluctuations occur, a speed fluctuation difference occurs in the 2/8 row. When the nozzle arrangement pitch is used, a speed fluctuation difference occurs for each 7ch nozzle pitch. The 8-row nozzle row configuration shown in FIG. 4 is an example, and is not limited to this.
上述した周期的な速度変動差が発生すると画像視覚の空間周波数特性(VTF:Visual Transfer Function)によって、刺激の見え方が異なり特性による周期ムラの問題が発生する。構造体の差異に起因した固有振動数の影響による吐出速度変動ムラを低減することが望ましい。 When the above-mentioned periodic speed fluctuation difference occurs, the appearance of the stimulus differs depending on the spatial frequency characteristic (VTF: Visual Transfer Function) of image vision, and the problem of periodic unevenness due to the characteristic occurs. It is desirable to reduce the uneven discharge speed fluctuation due to the influence of the natural frequency caused by the difference in the structure.
そこで、一実施形態の液体吐出ヘッドは、ヘッド構造のノズル列間の吐出ばらつきを低減することに際して、複数列間の固有振動数を一致させることを特徴とする。 Therefore, the liquid discharge head of one embodiment is characterized in that the natural frequencies of the plurality of rows are matched in reducing the discharge variation between the nozzle rows of the head structure.
第一の特徴として、液体吐出ヘッドは、共通液室を形成している隔壁大きさ(直接的な原理としては固有振動数)に応じて、端部列と中央部列の列間で固有振動数が一致するように、共通液室の空間の大きさを相対的に異ならせる。液体吐出ヘッドは、例えば、共通液室の隔壁の剛性が高い列の共通液室を、剛性が低い列より大きくする。また、液体吐出ヘッドでは、例えば、マルチノズル列の中央部列と端部列との間で、中央部列の共通液室(中央部列共通液室)の断面積は、端部列の共通液室(端部列共通液室)の断面積と異なるものとする。ここで、共通液室の断面積は、共通液室を複数の個別液室の並び方向から見たときの断面の面積とする。複数の個別液室の並び方向は、図3の奥行き方向とする。 As a first feature, the liquid discharge head has a natural vibration between the end row and the center row according to the size of the partition wall forming the common liquid chamber (natural frequency as a direct principle). The size of the space in the common liquid chamber is relatively different so that the numbers match. In the liquid discharge head, for example, the common liquid chamber in the row having high rigidity of the partition wall of the common liquid chamber is made larger than the row having low rigidity. Further, in the liquid discharge head, for example, between the central row and the end row of the multi-nozzle row, the cross-sectional area of the common liquid chamber in the central row (common liquid chamber in the central row) is common to the end row. It shall be different from the cross-sectional area of the liquid chamber (liquid chamber common to the end row). Here, the cross-sectional area of the common liquid chamber is the area of the cross section when the common liquid chamber is viewed from the arrangement direction of a plurality of individual liquid chambers. The arrangement direction of the plurality of individual liquid chambers is the depth direction in FIG.
第二の特徴として、共通液室の隔壁大きさが同一となるように中央部列間に溝を形成して端部列の固有振動数に中央部列の固有振動数を一致させる。液体吐出ヘッドは、例えば、中央部列の一つの列の共通液室は、一方の他の列の前記共通液室と隣り合い、一つの列の共通液室と、隣り合う他の列の共通液室との間に、ノズル板から、少なくとも共通液室の高さまでの凹部を有する。
このように、共通液室を含むノズル列構造の固有振動数を全てのノズル列で一致させることにより、ノズル列間の吐出ばらつきを低減することができるため印刷記録の品質が良好な液体吐出ヘッド及び画像形成装置を提供することができる。
上記記載の本発明の特徴について、図面を用いて詳細に解説する。
As a second feature, a groove is formed between the central rows so that the size of the partition wall of the common liquid chamber is the same, and the natural frequency of the central row is matched with the natural frequency of the end row. In the liquid discharge head, for example, the common liquid chamber in one row in the central row is adjacent to the common liquid chamber in one other row, and the common liquid chamber in one row is common to the other adjacent rows. It has a recess from the nozzle plate to at least the height of the common liquid chamber between it and the liquid chamber.
In this way, by matching the natural frequencies of the nozzle row structure including the common liquid chamber in all the nozzle rows, it is possible to reduce the discharge variation between the nozzle rows, so that the liquid discharge head with good print record quality. And an image forming apparatus can be provided.
The features of the present invention described above will be described in detail with reference to the drawings.
実施形態1.
図5、6は、実施形態1の液体吐出ヘッドのノズル列配列方向に沿う断面を説明する図である。実施形態1では、中央部列210が有する共通液室22の隔壁の剛性が、端部列220が有する共通液室22の剛性より大きい場合について説明する。本実施形態の液体吐出ヘッドは、中央部列210の共通液室22を端部列220の共通液室22より大きくする。
5 and 6 are views for explaining a cross section of the liquid discharge head according to the first embodiment along the nozzle row arrangement direction. In the first embodiment, the case where the rigidity of the partition wall of the
図5に、中央部列210の共通液室22の高さを、端部列220の共通液室22の高さより大きくした液体吐出ヘッド200aの一例を示す。
端部列220の共通液室22の隔壁より中央部列210の共通液室22の隔壁のほうが大きく、固有振動数(剛性)が高い場合は、中央部列210の固有振動数を低くするために、端部列220の共通液室22の高さより中央部列210の共通液室22の高さを大きくして全体の固有振動数を低下させる。図5では、一点破線で囲んだ中央部列210の共通液室22の高さを大きくしている。
これにより、列間の固有振動数を一致させる。このようにすると、ノズル列間の吐出ばらつきを低減するとともに、ヘッドサイズの幅を小さくすることができる。
FIG. 5 shows an example of the
When the partition wall of the
This makes the natural frequencies of the rows match. In this way, it is possible to reduce the discharge variation between the nozzle rows and reduce the width of the head size.
図6に、中央部列210の共通液室の幅を、端部列220の共通液室の幅より大きくした液体吐出ヘッド200bの一例を示す。
端部列220の共通液室22の隔壁より中央部列210の共通液室22の隔壁のほうが大きく、固有振動数(剛性)が高い場合は、中央部列210の固有振動数が低くするために、端部列220の共通液室22の幅より中央部列210の共通液室22の幅を大きくして全体の固有振動数を低下させる。図6では、一点破線で囲んだ中央部列210の共通液室22の幅を大きくしている。
これにより、列間の固有振動数を一致させる。このようにすると、ノズル列間の吐出ばらつきを低減するとともに、ヘッドサイズの高さを小さくすることができる。
FIG. 6 shows an example of the
When the partition wall of the
This makes the natural frequencies of the rows match. By doing so, it is possible to reduce the discharge variation between the nozzle rows and reduce the height of the head size.
実施形態2.
図7、8は、実施形態2の液体吐出ヘッドのノズル列配列方向に沿う断面を説明する図である。実施形態2では、端部列220が有する共通液室22の隔壁の剛性が、中央部列210が有する共通液室22の剛性より大きい場合について説明する。本実施形態の液体吐出ヘッドは、端部列220の共通液室22を中央部列210の共通液室22より大きくする。
7 and 8 are views for explaining a cross section of the liquid discharge head according to the second embodiment along the nozzle row arrangement direction. In the second embodiment, the case where the rigidity of the partition wall of the
図7に、端部列220の共通液室22の高さを、中央部列210の共通液室22の高さより大きくした液体吐出ヘッド200cの一例を示す。
中央部列210の共通液室22の隔壁より端部列220の共通液室22の隔壁のほうが大きく、固有振動数(剛性)が高い場合は、端部列220の固有振動数を低くするために、中央部列210の共通液室22の高さより端部列220の共通液室22の高さを大きくして全体の固有振動数を低下させる。図7では、一点破線で囲んだ端部列220の共通液室22の高さを大きくしている。
これにより、列間の固有振動数を同じにする。このようにすると、ノズル列間の吐出ばらつきを低減するとともに、ヘッドサイズの幅を小さくすることができる。また、図5の構成例より小型化を容易に実現可能とする。
FIG. 7 shows an example of the
When the partition wall of the
This makes the natural frequencies between the rows the same. In this way, it is possible to reduce the discharge variation between the nozzle rows and reduce the width of the head size. In addition, miniaturization can be easily realized as compared with the configuration example of FIG.
図8に、中央部列210の共通液室の幅を、端部列220の共通液室の幅より大きくした液体吐出ヘッド200dの一例を示す。
中央部列210の共通液室22の隔壁より端部列220の共通液室22の隔壁のほうが大きく、固有振動数(剛性)が高い場合は、端部列220の固有振動数が低くするために、中央部列210の共通液室22の幅より端部列220の共通液室22の幅を大きくして全体の固有振動数を低下させる。図8では、一点破線で囲んだ端部列220の共通液室22の幅を大きくしている。
これにより、列間の固有振動数を同じにする。このようにすると、ノズル列間の吐出ばらつきを低減するとともに、ヘッドサイズの高さを小さくすることができる。
FIG. 8 shows an example of the
When the partition wall of the
This makes the natural frequencies between the rows the same. By doing so, it is possible to reduce the discharge variation between the nozzle rows and reduce the height of the head size.
実施形態3.
図9は、実施形態3の液体吐出ヘッドのノズル列配列方向に沿う断面を説明する図である。中央部列210の共通液室間に溝を設けて独立した共通液室構造とする。
実施形態3では、端部列220の共通液室22の隔壁より中央部列210の共通液室22の間幅(隣り合う共通液室22の間の幅の隔壁)が大きい場合に、共通液室22間に共通液室22の高さまでの溝を設ける。
FIG. 9 is a diagram illustrating a cross section of the liquid discharge head of the third embodiment along the nozzle row arrangement direction. A groove is provided between the common liquid chambers of the
In the third embodiment, when the width between the
図9に示すように、複数列のうち中央部列210では、一つの列の共通液室は隔壁を隔てて他の列の共通液室22と隣り合うことになる。一方、端部列220では、共通液室22は、端部に設けられ、他の列の共通液室22と隣り合わない。このような場合に、中央部列210の隣り合う二つの列の共通液室22の隔壁が、端部列220の共通液室22の隔壁より大きくなることがある。そのため、液体吐出ヘッド200eは、中央部列210の共通液室22と、隣り合う他の列の共通液室22との間に、共通液室の高さまで(ノズル板1から共通液室22の高さまで)の凹部212を有するように形成する。
As shown in FIG. 9, in the
各列の個別液室21と共通液室22とを独立した構造にし、中央部列210および端部列220の共通液室22を同じ寸法関係にする。これにより、固有振動数を一致させる。このようにすると、ノズル列間の吐出ばらつきを低減させるとともに、共通液室22のサイズを同一にすることができるために、共通液室22内の流体抵抗を同一にすることができる。その結果、液体の供給性能のばらつきの少ない液体吐出ヘッドとすることができる。
The individual
実施形態4.
上記各実施形態において、液体吐出ヘッドは、駆動周波数が固有振動数のN(Nは正の整数)倍数で駆動されないことが好ましい。このようにすると、構造体のもつ固有振動数で共振をさせないために、列間の構造差で発生するノズル列吐出ばらつきを低減することができる。
In each of the above embodiments, it is preferable that the liquid discharge head is not driven by a drive frequency that is a multiple of N (N is a positive integer) of the natural frequency. In this way, since resonance does not occur at the natural frequency of the structure, it is possible to reduce the nozzle row discharge variation that occurs due to the structural difference between the rows.
その他の実施形態.
本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドの他の例について図10及び図11を参照して説明する。図10は同ヘッドの外観斜視説明図、図11は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。なお、ここでは、圧電素子1列分だけ図示している。
Other embodiments.
Another example of the liquid discharge head according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is an explanatory view of an external perspective of the head, and FIG. 11 is a cross-sectional explanatory view taken along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the head. Here, only one row of piezoelectric elements is shown.
図10、11に示す液体吐出ヘッド300は、循環型液体吐出ヘッドであり、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の振動領域(振動板)30を変位させる圧電アクチュエータ11と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通流路部材20と、カバー29とを備えている。
The
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、複数のノズル4に各々ノズル連通路5を介して通じる複数の圧力室6と、複数の圧力室6に各々通じる複数の流体抵抗部を兼ねる個別供給流路7と、2以上の個別供給流路7に通じる1又は複数の液導入部となる中間供給流路8などを形成している。
The
個別供給流路7は、図1、2と同様に、個別供給流路7は、圧力室6よりも流体抵抗が高い二つの第1流路部7A及び第2流路部7Bと、第1流路部7Aと第2流路部7Bとの間に配置され、第1流路部7A及び第2流路部7Bよりも流体抵抗が低い第3流路部7Cとを含む。
Similar to FIGS. 1 and 2, the individual
なお、流路板2は、複数枚の板状部材2A〜2Eを積層して構成しているが、これに限るものではない。
The
また、流路板2は、複数の圧力室6にノズル連通路5を介して各々通じる流路板2の面方向に沿う複数の個別回収流路57と、2以上の個別回収流路57に通じる1又は複数の液導出部となる中間回収流路58を形成している。
Further, the
個別回収流路57は、第1流路部57A及び第2流路部57Bよりも流体抵抗が低い第3流路部57Cを含む。個別回収流路57では、第2流路部57Bよりも循環方向において下流側となる流路部57Dは第3流路部57Cと同じ流路幅にしている。
The individual
共通流路部材20は、共通供給流路10と共通回収流路50とを形成している。なお、本実施形態においては、共通供給流路10は、ノズル配列方向において共通回収流路50と並ぶ流路部分10Aと、共通回収流路50と並ばない流路部分10Bとで構成している。
The common
共通供給流路10は、振動板部材3に設けた開口部9を介して液導入部となる中間供給流路8に連通し、中間供給流路8を介して個別供給流路7に通じている。共通回収流路50は、振動板部材3に設けた開口部59を介して液導出部となる中間回収流路58に連通し、中間回収流路58を介して個別回収流路57に通じている。
The common
また、共通供給流路10は供給ポート71に通じ、共通回収流路50は回収ポート72に通じている。
Further, the common
なお、その他の振動板部材3の層構成、圧電アクチュエータ11の構成などは、図1、2の液体吐出ヘッド100と同様である。
The other layer structure of the
この液体吐出ヘッド300においても、前述の液体吐出ヘッド100と同様にして、圧電素子12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圧力室6の容積を収縮させることにより、圧力室6内の液体が加圧され、ノズル4から液体が吐出される。
In the
また、ノズル4から吐出されない液体はノズル4を通過して個別回収流路57から共通回収流路50に回収され、共通回収流路50から外部の循環経路を通じて共通供給流路10に再度供給される。また、ノズル4から液体吐出を行っていないときも、共通供給流路10から圧力室6を経て共通回収流路50に液体が循環し、外部の循環経路を通じて共通供給流路10に再度供給される。
Further, the liquid that is not discharged from the
液体吐出ヘッド300においても、簡単な構成で、液体吐出に伴う圧力変動を減衰して、共通供給流路10、共通回収流路50に対する伝搬を抑制することができる。
Even in the
次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図12及び図13を参照して説明する。図12は同装置の概略説明図、図13は同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。 Next, an example of the device for discharging the liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS. 12 and 13. FIG. 12 is a schematic explanatory view of the device, and FIG. 13 is a plan explanatory view of an example of the head unit of the device.
この液体を吐出する装置である印刷装置500は、連続体510を搬入する搬入手段501と、搬入手段501から搬入された連帳紙、シート材などの連続体510を印刷手段505に案内搬送する案内搬送手段503と、連続体510に対して液体を吐出して画像を形成する印刷を行う印刷手段505と、連続体510を乾燥する乾燥手段507と、連続体510を搬出する搬出手段509などを備えている。
The
連続体510は搬入手段501の元巻きローラ511から送り出され、搬入手段501、案内搬送手段503、乾燥手段507、搬出手段509の各ローラによって案内、搬送されて、搬出手段509の巻取りローラ591にて巻き取られる。
The
この連続体510は、印刷手段505において、搬送ガイド部材559上をヘッドユニット550及びヘッドユニット555に対向して搬送され、ヘッドユニット550から吐出される液体によって画像が形成され、ヘッドユニット555から吐出される処理液で後処理が行われる。
The
ここで、ヘッドユニット550には、例えば、搬送方向上流側から、4色分のフルライン型ヘッドアレイ551A、551B、551C、551D(以下、色の区別しないときは「ヘッドアレイ551」という。)が配置されている。
Here, the
各ヘッドアレイ551は、液体吐出手段であり、それぞれ、搬送される連続体510に対してブラックK,シアンC、マゼンタM、イエローYの液体を吐出する。なお、色の種類及び数はこれに限るものではない。
Each head array 551 is a liquid discharging means, and discharges black K, cyan C, magenta M, and yellow Y liquids to the conveyed
ヘッドアレイ551は、例えば、本発明に係る液体吐出ヘッド(これを、単に「ヘッド」ともいう。)100をベース部材552上に千鳥状に並べて配置したものであるが、これに限らない。ヘッドアレイ551に配置するヘッド100は、上述した液体吐出ヘッド200aから200eを用いることができる。また、以降で説明するヘッド100においても同様である。
The head array 551 is, for example, in which the liquid discharge heads (which are also simply referred to as “heads”) 100 according to the present invention are arranged in a staggered pattern on the
次に、液体循環装置の一例について図14を参照して説明する。図14は同循環装置のブロック説明図である。なお、ここでは1つのヘッドのみ図示しているが、複数のヘッドを配列する場合には、マニホールドなどを介して複数のヘッドの供給側、回収側にそれぞれ供給側液体経路、回収側液体経路を接続することになる。 Next, an example of the liquid circulation device will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a block explanatory view of the circulation device. Although only one head is shown here, when a plurality of heads are arranged, the supply side liquid path and the recovery side liquid path are provided on the supply side and the recovery side of the plurality of heads via a manifold or the like, respectively. Will connect.
液体循環装置600は、供給タンク601、回収タンク602、メインタンク603、第1送液ポンプ604、第2送液ポンプ605、コンプレッサ611、レギュレータ612、真空ポンプ621、レギュレータ622、供給側圧力センサ631、回収側圧力センサ632などで構成されている。
The
ここで、コンプレッサ611及び真空ポンプ621は、供給タンク601内の圧力と回収タンク602内の圧力とに差圧を生じさせる手段を構成している。
Here, the
供給側圧力センサ631は、供給タンク601とヘッド100との間であって、ヘッド100の供給ポート71に繋がった供給側液体経路に接続されている。回収側圧力センサ632は、ヘッド100と回収タンク602との間であって、ヘッド100の回収ポート72に繋がった回収側液体経路に接続されている。
The supply-
回収タンク602の一方は、第1送液ポンプ604を介して供給タンク601と接続されており、回収タンク602の他方は第2送液ポンプ605を介してメインタンク603と接続されている。
One of the
これにより、供給タンク601から供給ポート71を通ってヘッド100内に液体が流入し、回収ポート72から回収タンク602へ回収され、第1送液ポンプ604によって回収タンク602から供給タンク601へ液体が送られることによって、液体が循環する循環経路が構成される。
As a result, the liquid flows from the
ここで、供給タンク601にはコンプレッサ611がつなげられており、供給側圧力センサ631で所定の正圧が検知されるように制御される。一方、回収タンク602には真空ポンプ621がつなげられており、回収側圧力センサ632で所定の負圧が検知されるよう制御される。
Here, a
これにより、ヘッド100内を通って液体を循環させつつ、メニスカスの負圧を一定に保つことができる。
As a result, the negative pressure of the meniscus can be kept constant while circulating the liquid through the
また、ヘッド100のノズル4から液体を吐出すると、供給タンク601及び回収タンク602内の液体量が減少していく。そのため、適宜、第2送液ポンプ605を用いて、メインタンク603から回収タンク602に液体を補充する。
Further, when the liquid is discharged from the
なお、メインタンク603から回収タンク602への液体補充のタイミングは、回収タンク602内の液体の液面高さが所定高さよりも下がったときに液体補充を行うなど、回収タンク602内に設けた液面センサなどの検知結果によって制御することができる。
The timing of replenishing the liquid from the
次に、本発明に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の他の例について図15及び図16を参照して説明する。図15は同装置の要部平面説明図、図16は同装置の要部側面説明図である。 Next, another example of the printing device as a device for discharging the liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS. 15 and 16. FIG. 15 is a plan view of the main part of the device, and FIG. 16 is a side view of the main part of the device.
この印刷装置400は、シリアル型装置であり、主走査移動機構493によって、キャリッジ403は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構493は、ガイド部材401、主走査モータ405、タイミングベルト408等を含む。ガイド部材401は、左右の側板491A、491Bに架け渡されてキャリッジ403を移動可能に保持している。そして、主走査モータ405によって、駆動プーリ406と従動プーリ407間に架け渡したタイミングベルト408を介して、キャリッジ403は主走査方向に往復移動される。
The
このキャリッジ403には、本発明に係る液体吐出ヘッド100及びヘッドタンク441を一体にした液体吐出ユニット440を搭載している。液体吐出ユニット440の液体吐出ヘッド100は、例えば、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド100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配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。
The
液体吐出ヘッド100は、前述した液体循環装置600と接続されて、所要の色の液体が循環供給される。
The
この印刷装置400は、用紙410を搬送するための搬送機構495を備えている。搬送機構495は、搬送手段である搬送ベルト412、搬送ベルト412を駆動するための副走査モータ416を含む。
The
搬送ベルト412は用紙410を吸着して液体吐出ヘッド100に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト412は、無端状ベルトであり、搬送ローラ413と、テンションローラ414との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。
The
そして、搬送ベルト412は、副走査モータ416によってタイミングベルト417及びタイミングプーリ418を介して搬送ローラ413が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。
Then, the
さらに、キャリッジ403の主走査方向の一方側には搬送ベルト412の側方に液体吐出ヘッド100の維持回復を行う維持回復機構420が配置されている。
Further, on one side of the
維持回復機構420は、例えば液体吐出ヘッド100のノズル面(ノズルが形成された面)をキャッピングするキャップ部材421、ノズル面を払拭するワイパ部材422などで構成されている。
The maintenance /
主走査移動機構493、維持回復機構420、搬送機構495は、側板491A,491B、背板491Cを含む筐体に取り付けられている。
The main
このように構成したこの印刷装置400においては、用紙410が搬送ベルト412上に給紙されて吸着され、搬送ベルト412の周回移動によって用紙410が副走査方向に搬送される。
In the
そこで、キャリッジ403を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド100を駆動することにより、停止している用紙410に液体を吐出して画像を形成する。
Therefore, by driving the
次に、本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図17を参照して説明する。図17は同ユニットの要部平面説明図である。 Next, another example of the liquid discharge unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 17 is an explanatory plan view of a main part of the unit.
この液体吐出ユニット440、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板491A、491B及び背板491Cで構成される筐体部分と、主走査移動機構493と、キャリッジ403と、液体吐出ヘッド100で構成されている。
Among the members constituting the
なお、この液体吐出ユニット440の例えば側板491Bに、前述した維持回復機構420を更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。
It is also possible to form a liquid discharge unit in which the above-mentioned maintenance /
次に、本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例について図18を参照して説明する。図18は同ユニットの正面説明図である。 Next, still another example of the liquid discharge unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a front explanatory view of the unit.
この液体吐出ユニット440は、流路部品444が取付けられた液体吐出ヘッド100と、流路部品444に接続されたチューブ456で構成されている。
The
なお、流路部品444はカバー442の内部に配置されている。流路部品444に代えてヘッドタンク441を含むこともできる。また、流路部品444の上部には液体吐出ヘッド100と電気的接続を行うコネクタ443が設けられている。
The
本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が30mPa・s以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、3次元造形用材料液等の用途で用いることができる。 In the present application, the liquid to be discharged may have a viscosity and surface tension that can be discharged from the head, and is not particularly limited, but the viscosity becomes 30 mPa · s or less at room temperature, under normal pressure, or by heating or cooling. It is preferable that it is a thing. More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, polymerizable compounds, resins, functionalizing materials such as surfactants, biocompatible materials such as DNA, amino acids and proteins, and calcium. , Solvents, suspensions, emulsions, etc. containing edible materials such as natural pigments, etc., for example, inks for inkjets, surface treatment liquids, constituents of electronic elements and light emitting elements, and formation of electronic circuit resist patterns. It can be used for applications such as liquids for three-dimensional modeling.
液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ(積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子)、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が含まれる。 Piezoelectric actuators (laminated piezoelectric elements and thin-film piezoelectric elements), thermal actuators that use electrothermal conversion elements such as heat-generating resistors, and electrostatic actuators that consist of a vibrating plate and counter electrodes are used as energy sources for discharging liquid. Includes what to do.
「液体吐出ユニット」は、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体が含まれる。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、維持回復機構、主走査移動機構、液体循環装置の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。 The "liquid discharge unit" is a liquid discharge head integrated with functional parts and a mechanism, and includes an aggregate of parts related to liquid discharge. For example, the "liquid discharge unit" includes a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance / recovery mechanism, a main scanning movement mechanism, a liquid circulation device in which at least one of the configurations is combined with a liquid discharge head, and the like.
ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。 Here, "integration" means, for example, a liquid discharge head and a functional component, a mechanism in which the mechanism is fixed to each other by fastening, adhesion, engagement, etc., or one in which one is movably held with respect to the other. Including. Further, the liquid discharge head, the functional parts, and the mechanism may be detachably attached to each other.
例えば、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。 For example, as a liquid discharge unit, there is one in which a liquid discharge head and a head tank are integrated. In addition, there are some that are connected to each other by a tube or the like to integrate the liquid discharge head and the head tank. Here, a unit including a filter can be added between the head tank of these liquid discharge units and the liquid discharge head.
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。 Further, as a liquid discharge unit, there is a liquid discharge head and a carriage integrated.
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。 Further, as a liquid discharge unit, there is a liquid discharge head in which the liquid discharge head and the scanning movement mechanism are integrated by holding the liquid discharge head movably by a guide member forming a part of the scanning movement mechanism. In some cases, the liquid discharge head, the carriage, and the main scanning movement mechanism are integrated.
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。 Further, as a liquid discharge unit, there is a carriage to which a liquid discharge head is attached, in which a cap member which is a part of the maintenance / recovery mechanism is fixed, and the liquid discharge head, the carriage, and the maintenance / recovery mechanism are integrated. ..
また、液体吐出ユニットとして、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。 Further, as a liquid discharge unit, there is a liquid discharge unit in which a tube is connected to a head tank or a liquid discharge head to which a flow path component is attached, and the liquid discharge head and a supply mechanism are integrated. Through this tube, the liquid of the liquid storage source is supplied to the liquid discharge head.
主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。 The main scanning movement mechanism shall also include a single guide member. Further, the supply mechanism includes a single tube and a single loading unit.
「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、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だけでなく、液体を 気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。 The "device for discharging a liquid" includes a device provided with a liquid discharge head or a liquid discharge unit and driving the liquid discharge head to discharge the liquid. The device for discharging the liquid includes not only a device capable of discharging the liquid to a device to which the liquid can adhere, but also a device for discharging the liquid into the air or the liquid.
この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。 The "device for discharging the liquid" may include means for feeding, transporting, and discharging paper to which the liquid can be attached, as well as a pretreatment device, a posttreatment device, and the like.
例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物(三次元造形物)を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置(三次元造形装置)がある。 For example, as a "device that ejects a liquid", an image forming apparatus that ejects ink to form an image on paper, and a three-dimensional object (three-dimensional object) are formed in layers in order to form a three-dimensional object. There is a three-dimensional modeling device (three-dimensional modeling device) that discharges the modeling liquid into the powder layer.
また、「液体を吐出する装置」は、吐出され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、三次元像を造形するものも含まれる。 Further, the "device for discharging a liquid" is not limited to a device in which a significant image such as characters and figures is visualized by the discharged liquid. For example, those that form patterns that have no meaning in themselves and those that form a three-dimensional image are also included.
上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層(粉末層)、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。 The above-mentioned "material to which a liquid can adhere" means a material to which a liquid can adhere at least temporarily, such as one that adheres and adheres, and one that adheres and permeates. Specific examples include paper, recording paper, recording paper, film, recording media such as cloth, electronic substrates, electronic components such as piezoelectric elements, powder layers (powder layers), organ models, and media such as inspection cells. Yes, including anything to which the liquid adheres, unless otherwise specified.
上記「液体が付着可能なもの」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 of the above-mentioned "material to which liquid can be attached" may be paper, thread, fiber, cloth, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics or the like as long as the liquid can be attached even temporarily.
また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、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などが含まれる。 Further, the "device for discharging the liquid" includes, but is not limited to, a device in which the liquid discharge head and the device to which the liquid can adhere move relatively. Specific examples include a serial type device that moves the liquid discharge head, a line type device that does not move the liquid discharge head, and the like.
また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。 In addition, as a "device for ejecting a liquid", a treatment liquid coating device for ejecting a treatment liquid to a paper in order to apply the treatment liquid to the surface of the paper for the purpose of modifying the surface of the paper, etc. There is an injection granulation device that granulates fine particles of the raw material by injecting a composition liquid in which the raw material is dispersed in a solution through a nozzle.
なお、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。 In addition, image formation, recording, printing, printing, printing, modeling, etc. in the terms of the present application are all synonymous.
1 ノズル板
2 流動板
3 振動板部材
4 ノズル
11 圧電アクチュエータ
20 共通流路部材20
21 個別液室
22 共通液室
100、200、200a〜200e、300 液体吐出ヘッド
210 中央部列
211 中央部隔壁
212 凹部
220 端部列
221 端部隔壁
1
21
Claims (9)
前記複数の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液体を供給する共通液室と、を複数備え、
複数の前記共通液室は、両側に他の共通液室が配置される複数の中央部共通液室と、端部に設けられ、片側に他の列が配置される二つの端部共通液室とを有し、
複数の前記個別液室の並び方向から見たときの前記中央部共通液室の断面積は、前記端部共通液室の断面積と異なることを特徴とする液体吐出ヘッド。 Multiple nozzles that eject droplets and
A plurality of individual liquid chambers leading to the plurality of nozzles and
A plurality of common liquid chambers for supplying liquid to the plurality of individual liquid chambers are provided.
The plurality of common liquid chambers are a plurality of central common liquid chambers in which other common liquid chambers are arranged on both sides, and two end common liquid chambers provided at an end and another row is arranged on one side. And have
A liquid discharge head characterized in that the cross-sectional area of the central portion common liquid chamber when viewed from the arrangement direction of the plurality of individual liquid chambers is different from the cross-sectional area of the end common liquid chamber.
前記中央部共通液室の前記共通液室の高さは、前記端部共通液室より大きいことを特徴とする請求項2記載の液体吐出ヘッド。 The rigidity of the central common liquid chamber is higher than that of the end common liquid chamber.
The liquid discharge head according to claim 2, wherein the height of the common liquid chamber of the central common liquid chamber is larger than that of the end common liquid chamber.
前記中央部共通液室の前記共通液室の幅は、前記端部共通液室より大きいことを特徴とする請求項2記載の液体吐出ヘッド。 The rigidity of the central common liquid chamber is higher than that of the end common liquid chamber.
The liquid discharge head according to claim 2, wherein the width of the common liquid chamber of the central common liquid chamber is larger than that of the end common liquid chamber.
前記端部共通液室の前記共通液室の高さは、前記中央部共通液室より大きいことを特徴とする請求項2記載の液体吐出ヘッド。 The rigidity of the end common liquid chamber is higher than that of the central common liquid chamber.
The liquid discharge head according to claim 2, wherein the height of the common liquid chamber of the end common liquid chamber is larger than that of the central common liquid chamber.
前記端部共通液室の前記共通液室の幅は、前記中央部共通液室より大きいことを特徴とする請求項2記載の液体吐出ヘッド。 The rigidity of the end common liquid chamber is higher than that of the central common liquid chamber.
The liquid discharge head according to claim 2, wherein the width of the common liquid chamber of the end common liquid chamber is larger than that of the central common liquid chamber.
前記複数の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液体を供給する共通液室と、を複数備え、
複数の前記共通液室は、両側に他の共通液室が配置される中央部共通液室と、端部に設けられ、片側に他の共通液室が配置される端部共通液室とを有し、
前記中央部共通液室の一つの前記共通液室は、一方の他の前記共通液室と隣り合い、
前記一つの前記共通液室と、隣り合う前記他の前記共通液室との間に、前記複数のノズルが形成されるノズル板から、少なくとも前記共通液室の高さまでの凹部を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。 Multiple nozzles that eject droplets and
A plurality of individual liquid chambers leading to the plurality of nozzles and
A plurality of common liquid chambers for supplying liquid to the plurality of individual liquid chambers are provided.
The plurality of common liquid chambers include a central common liquid chamber in which other common liquid chambers are arranged on both sides and an end common liquid chamber provided at the end and another common liquid chamber is arranged on one side. Have
One of the common liquid chambers in the central portion is adjacent to one of the other common liquid chambers.
It is characterized by having a recess from the nozzle plate on which the plurality of nozzles are formed to at least the height of the common liquid chamber between the one common liquid chamber and the adjacent other common liquid chamber. Liquid discharge head.
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