JP2021133630A

JP2021133630A - Liquid discharge head and liquid discharge device

Info

Publication number: JP2021133630A
Application number: JP2020033050A
Authority: JP
Inventors: 優杉岡; Masaru Sugioka
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2020-02-28
Filing date: 2020-02-28
Publication date: 2021-09-13

Abstract

To provide a liquid discharge head which can discharge air bubbles in a liquid efficiently without complicating an inkjet device.SOLUTION: A liquid discharge head 404 includes: a nozzle surface having a nozzle 501 for discharging a liquid; a pressure chamber 505 with which the other end of the nozzle 501 communicates; a liquid supply part 507 which supplies the liquid to the pressure chamber 505; and an air bubble discharge port 509 which is provided on a surface different from a surface, on which the nozzle 501 is open, of the pressure chamber 505 and in which one end communicates with the pressure chamber 505 and the other end has an open end being open to outside air. The air bubble discharge port 509 naturally exhausts the air bubbles in the liquid.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge head and a liquid discharge device.

インクなどの液体を吐出して種々の画像等を形成するインクジェット装置においては、吐出する液体中に含まれる気泡の排除が重要となる。気泡が吐出されると、画像品質に悪影響が及ぶからである。 In an inkjet device that ejects a liquid such as ink to form various images, it is important to eliminate air bubbles contained in the ejected liquid. This is because the ejection of air bubbles adversely affects the image quality.

この点に関し、液体を吐出するノズルが設けられる面と同じ面に、気泡を排出する排出口を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１。）。 In this regard, a technique has been proposed in which a discharge port for discharging air bubbles is provided on the same surface as the surface on which the nozzle for discharging the liquid is provided (for example, Patent Document 1).

しかし、この技術では、液体の吐出方向が重力方向である場合、気泡を排出するためには重力による浮力に反する外力を加える必要があり、装置が複雑化してしまう。 However, in this technique, when the discharge direction of the liquid is the direction of gravity, it is necessary to apply an external force contrary to the buoyancy due to gravity in order to discharge the bubbles, which complicates the device.

従って、装置を複雑化せずに効率よく液体中の気泡を排出できる液体吐出ヘッドが求められている。 Therefore, there is a demand for a liquid discharge head that can efficiently discharge air bubbles in the liquid without complicating the device.

上記課題を解決するために、本発明は、液体を吐出するノズルを有するノズル面と、前記ノズルが連通する圧力室と、前記圧力室に前記液体を供給する液体供給部と、前記圧力室の前記ノズルが開口する面とは異なる面に設けられ、一端が外気に開放する開放端を有する気泡排出口と、を備える液体吐出ヘッドを提供する。 In order to solve the above problems, the present invention relates to a nozzle surface having a nozzle for discharging a liquid, a pressure chamber through which the nozzle communicates, a liquid supply unit for supplying the liquid to the pressure chamber, and the pressure chamber. Provided is a liquid discharge head provided with a bubble discharge port provided on a surface different from the surface on which the nozzle opens and having an open end at one end open to the outside air.

本発明によれば、装置を複雑化せずに効率よく液体中の気泡を排出できる液体吐出ヘッドを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a liquid discharge head capable of efficiently discharging air bubbles in a liquid without complicating the apparatus.

インクジェット装置のデスクトップ型の例の外観斜視図である。It is external perspective view of the desktop type example of an inkjet apparatus. インクジェット装置の上方から見た要部を示す図である。It is a figure which shows the main part seen from above of an inkjet apparatus. インクジェット装置の右側面から見た要部を示す図である。It is a figure which shows the main part seen from the right side surface of an inkjet apparatus. 第１の変形例にかかる液体吐出ユニットの要部平面説明図である。It is a plane explanatory view of the main part of the liquid discharge unit which concerns on the 1st modification. 第２の変形例にかかる液体吐出ユニットの正面説明図である。It is a front explanatory view of the liquid discharge unit which concerns on the 2nd modification. 第１の実施形態の液体吐出ヘッドの縦断面図である。It is a vertical sectional view of the liquid discharge head of 1st Embodiment. 第２の実施形態の液体吐出ヘッドの縦断面図である。It is a vertical sectional view of the liquid discharge head of the 2nd Embodiment. 第２の実施形態の液体吐出ヘッドを傾斜させて配置した様子を示す図である。It is a figure which shows the state that the liquid discharge head of 2nd Embodiment was arranged in an inclined state.

以下、本発明に係る液体吐出ヘッド及び液体吐出装置について図面を参照しながら説明する。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 liquid discharge device according to 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.

[インクジェット装置]
図１は、本実施形態にかかる液体吐出装置の一例であるインクジェット装置１のデスクトップ型の例の外観斜視図である。 [Inkjet device]
FIG. 1 is an external perspective view of a desktop type example of the inkjet device 1 which is an example of the liquid discharge device according to the present embodiment.

図１に示すように、インクジェット装置１は、本体部１４と、本体部１４の見やすい部分に設置されるコントロールパネル１３と、本体部１４の内部に記録媒体４１０を供給する用紙カセット１２及び手差しトレイ１１と、を備える。 As shown in FIG. 1, the inkjet device 1 includes a main body 14, a control panel 13 installed in an easily visible part of the main body 14, a paper cassette 12 for supplying a recording medium 410 inside the main body 14, and a manual feed tray. 11 and.

手差しトレイ１１又は用紙カセット１２から供給される記録媒体４１０は、本体部１４の内部に配置されるインクジェット式の液体吐出ユニット４４０によって画像形成される。 The recording medium 410 supplied from the bypass tray 11 or the paper cassette 12 is image-formed by an inkjet liquid ejection unit 440 arranged inside the main body 14.

図２は、インクジェット装置１の図１におけるＸ２矢視図、つまり上方から見た要部を示す図である。図３は、インクジェット装置１の図１におけるＸ１矢視図、つまり右側面から見た要部を示す図である。 FIG. 2 is an arrow view of X2 in FIG. 1 of the inkjet device 1, that is, a view showing a main part viewed from above. FIG. 3 is an arrow view of X1 in FIG. 1 of the inkjet device 1, that is, a view showing a main part viewed from the right side surface.

インクジェット装置１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 inkjet device 1 is a serial type device, and the carriage 403 is reciprocated in the main scanning direction by the main scanning moving mechanism 493. The main scanning movement mechanism 493 includes a guide member 401, a main scanning motor 405, a timing belt 408, and the like. The guide member 401 is bridged over the left and right side plates 491A and 491B to movably hold the carriage 403. Then, the carriage 403 is reciprocated in the main scanning direction by the main scanning motor 405 via the timing belt 408 bridged between the drive pulley 406 and the driven pulley 407.

このキャリッジ４０３には、本実施形態に係る液体吐出ヘッド４０４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４０４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４０４は、複数のノズル５０１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 carriage 403 is equipped with a liquid discharge unit 440 in which the liquid discharge head 404 and the head tank 441 according to the present embodiment are integrated. The liquid discharge head 404 of the liquid discharge unit 440 discharges liquids of, for example, yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). Further, the liquid discharge head 404 is mounted by arranging a nozzle array composed of a plurality of nozzles 501 in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction and directing the discharge direction downward.

液体吐出ヘッド４０４の外部に配置される液体を収容する液体収容容器に貯留されている液体を液体吐出ヘッド４０４に供給するための供給機構４９４により、ヘッドタンク４４１には、液体カートリッジ４５０に貯留されている液体が供給される。 The head tank 441 is stored in the liquid cartridge 450 by the supply mechanism 494 for supplying the liquid stored in the liquid storage container arranged outside the liquid discharge head 404 to the liquid discharge head 404. The liquid is supplied.

供給機構４９４は、液体カートリッジ４５０を装着する充填部であるカートリッジホルダ４５１、チューブ４５６、送液ポンプを含む送液ユニット４５２等で構成される。液体カートリッジ４５０はカートリッジホルダ４５１に着脱可能に装着される。ヘッドタンク４４１には、チューブ４５６を介して送液ユニット４５２によって、液体カートリッジ４５０から液体が送液される。 The supply mechanism 494 includes a cartridge holder 451 which is a filling portion for mounting the liquid cartridge 450, a tube 456, a liquid feeding unit 452 including a liquid feeding pump, and the like. The liquid cartridge 450 is detachably attached to the cartridge holder 451. Liquid is sent from the liquid cartridge 450 to the head tank 441 by the liquid feeding unit 452 via the tube 456.

インクジェット装置１は、記録媒体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 inkjet device 1 includes a transport mechanism 495 for transporting the recording medium 410. The transport mechanism 495 includes a transport belt 412, which is a transport means, and a sub-scanning motor 416 for driving the transport belt 412.

搬送ベルト４１２は記録媒体４１０を吸着して液体吐出ヘッド４０４に対向する位置まで搬送する。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 transport belt 412 attracts the recording medium 410 and transports it to a position facing the liquid discharge head 404. The transport belt 412 is an endless belt, and is hung between the transport roller 413 and the tension roller 414. Adsorption can be performed by electrostatic adsorption, air suction, or the like.

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 transport belt 412 orbits in the sub-scanning direction by rotationally driving the transport roller 413 via the timing belt 417 and the timing pulley 418 by the sub-scanning motor 416.

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４０４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 carriage 403 in the main scanning direction, a maintenance / recovery mechanism 420 for maintaining / recovering the liquid discharge head 404 is arranged on the side of the transport belt 412.

維持回復機構４２０は、例えば液体吐出ヘッド４０４のノズル面（ノズル５０１が形成される面）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 / recovery mechanism 420 includes, for example, a cap member 421 that caps the nozzle surface (the surface on which the nozzle 501 is formed) of the liquid discharge head 404, a wiper member 422 that wipes the nozzle surface, and the like.

主走査移動機構４９３、供給機構４９４、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 scanning movement mechanism 493, the supply mechanism 494, the maintenance / recovery mechanism 420, and the transport mechanism 495 are attached to a housing including the side plates 491A and 491B and the back plate 491C.

このように構成したこの装置においては、記録媒体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記録媒体４１０が副走査方向に搬送される。 In this device configured in this way, the recording medium 410 is fed onto the transport belt 412 and sucked, and the recording medium 410 is conveyed in the sub-scanning direction by the orbital movement of the transport belt 412.

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４０４を駆動することにより、停止している記録媒体４１０に液体を吐出して画像を形成する。 Therefore, by driving the liquid discharge head 404 in response to the image signal while moving the carriage 403 in the main scanning direction, the liquid is discharged to the stopped recording medium 410 to form an image.

このように、この装置では、本実施形態に係る液体吐出ヘッド４０４を備えているので、高画質画像を安定して形成することができる。 As described above, since this device includes the liquid discharge head 404 according to the present embodiment, it is possible to stably form a high-quality image.

次に、本発明に係る液体吐出ユニット４４０の他の例について図４を参照して説明する。図４は第１の変形例にかかる液体吐出ユニット４４０の要部平面説明図である。 Next, another example of the liquid discharge unit 440 according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory plan view of a main part of the liquid discharge unit 440 according to the first modification.

この液体吐出ユニット４４０は、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４０４で構成されている。 The liquid discharge unit 440 includes a housing portion composed of side plates 491A, 491B and a back plate 491C, a main scanning movement mechanism 493, a carriage 403, and a member constituting the device for discharging the liquid. It is composed of a liquid discharge head 404.

なお、この液体吐出ユニットの例えば側板４９１Ｂに、前述した維持回復機構４２０、及び供給機構４９４の少なくともいずれか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。 A liquid discharge unit may be configured in which at least one of the above-mentioned maintenance / recovery mechanism 420 and the supply mechanism 494 is further attached to, for example, the side plate 491B of the liquid discharge unit.

次に、本実施形態に係る液体吐出ユニット４４０の更に他の例について図５を参照して説明する。図５は第２の変形例にかかる液体吐出ユニット４４０の正面説明図である。 Next, still another example of the liquid discharge unit 440 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a front explanatory view of the liquid discharge unit 440 according to the second modification.

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４０４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 liquid discharge unit 440 includes a liquid discharge head 404 to which the flow path component 444 is attached, and a tube 456 connected to the flow path component 444.

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４０４と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。 The flow path component 444 is arranged inside the cover 442. A head tank 441 may be included instead of the flow path component 444. Further, a connector 443 that electrically connects to the liquid discharge head 404 is provided on the upper part of the flow path component 444.

本願において、「液体を吐出する装置」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である。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。 In the present application, the "device for discharging a liquid" is 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 toward 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" can also include means for feeding, transporting, and discharging paper to which the liquid can adhere, 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、壁紙や床材などの建材、衣料用のテキスタイルなど液体が一時的でも付着可能であればよい。 The materials of the above "materials to which liquid can adhere" are paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, building materials such as wallpaper and flooring, and textiles for clothing. But it is good if it can be attached.

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、造形液、又は、アミノ酸、たんぱく質、カルシウムを含む溶液及び分散液なども含まれる。 The "liquid" also includes inks, treatment liquids, DNA samples, resists, pattern materials, binders, modeling liquids, or solutions and dispersions containing amino acids, proteins, and calcium.

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 liquid", a treatment liquid coating device for ejecting a treatment liquid to the paper in order to apply the treatment liquid to the surface of the paper for the purpose of modifying the surface of the paper, raw materials. There is an injection granulation device that granulates fine particles of raw materials by injecting a composition liquid in which the above-mentioned material is dispersed in a solution through a nozzle.

「液体吐出ユニット」とは、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である。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 is an assembly of parts related to liquid discharge. For example, the "liquid discharge unit" includes a combination of at least one of a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance / recovery mechanism, and a main scanning movement mechanism with a liquid discharge head.

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. include. 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、図３において示した液体吐出ユニット４４０のように、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 a liquid discharge head and a head tank integrated like the liquid discharge unit 440 shown in FIG. Further, there is a case in which the liquid discharge head and the head tank are integrated by being connected to each other by a tube or the like. 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 unit in which a liquid discharge head and a carriage are 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。 Further, as a "liquid discharge unit", there is a unit 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.

また、図４において示したように、「液体吐出ユニット」として、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 shown in FIG. 4, there is a "liquid discharge unit" in which a liquid discharge head, a carriage, and a 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", a cap member that is a part of the maintenance / recovery mechanism is fixed to a carriage to which a liquid discharge head is attached, and the liquid discharge head, the carriage, and the maintenance / recovery mechanism are integrated. There is.

また、「液体吐出ユニット」として、図５において示したように、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。 Further, as a "liquid discharge unit", as shown in FIG. 5, a tube is connected to a liquid discharge head to which a head tank or a flow path component is attached, and the liquid discharge head and a supply mechanism are integrated. There is.

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.

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ような圧電アクチュエータ（積層型圧電素子を使用するものでもよい。）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 pressure generating means used for the "liquid discharge head" is not limited. For example, in addition to the piezoelectric actuator (which may use a laminated piezoelectric element) as described in the above embodiment, it is composed of a thermal actuator using an electrothermal conversion element such as a heat generating resistor, a vibrating plate, and a counter electrode. An electrostatic actuator 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。 In addition, image formation, recording, printing, printing, printing, modeling, etc. in the terms of the present application are all synonymous.

[液体吐出ヘッド]
本実施形態の液体吐出ヘッド４０４は、ノズル板５１０と、フレーム５０２と、本体部５０８と、を備える。 [Liquid discharge head]
The liquid discharge head 404 of the present embodiment includes a nozzle plate 510, a frame 502, and a main body portion 508.

ノズル板５１０は、一端が開放し、液体を吐出する貫通孔であるノズル５０１を有する。ノズル板５１０は、シリコンを含む材質によって形成されることが望ましい。赤外光によって各流路内部の気泡の透過を観察できるため、液体吐出ヘッド４０４の内部の気泡排出シーケンスを容易に設計できるからである。 The nozzle plate 510 has a nozzle 501 which is a through hole for discharging a liquid with one end open. The nozzle plate 510 is preferably made of a material containing silicon. This is because the transmission of bubbles inside each flow path can be observed by infrared light, so that the bubble discharge sequence inside the liquid discharge head 404 can be easily designed.

フレーム５０２は、ノズル板５１０が一端に配置され、ノズル５０１の他端と連通する圧力室５０５を備える。圧力室５０５には液体が満たされる。 The frame 502 includes a pressure chamber 505 in which the nozzle plate 510 is arranged at one end and communicates with the other end of the nozzle 501. The pressure chamber 505 is filled with a liquid.

本体部５０８は、フレーム５０２の他端に配置され、圧力室５０５と連通し、フィルタ５０３を介して液体を供給する液体供給部５０７と、液体の送流路抵抗が液体供給部５０７の送流路抵抗よりも低く、一端が圧力室５０５と連通し、他端が外気に開放される気泡排出口５０９と、圧力室５０５を変形して液体をノズル５０１から吐出させるアクチュエータ５０４と、を備える。 The main body 508 is arranged at the other end of the frame 502, communicates with the pressure chamber 505, and supplies the liquid through the filter 503. It is provided with a bubble discharge port 509, which is lower than the road resistance and has one end communicating with the pressure chamber 505 and the other end is open to the outside air, and an actuator 504 that deforms the pressure chamber 505 to discharge the liquid from the nozzle 501.

本体部５０８は、フレーム５０２のノズル板５１０が設けられるとは異なる面に設けられる。従って、気泡排出口５０９は、ノズル５０１が設けられる面、ないし部位とは異なる面、ないし部位に設けられることとなる。 The main body 508 is provided on a surface different from the nozzle plate 510 of the frame 502. Therefore, the bubble discharge port 509 is provided on the surface or portion different from the surface or portion where the nozzle 501 is provided.

気泡排出口５０９は、液体供給部５０７とは別に設けられる。 The bubble discharge port 509 is provided separately from the liquid supply unit 507.

気泡排出口５０９は、送流路抵抗が液体供給部５０７の送流路抵抗より低いため、液体中の気泡を誘導し、開放端から自然排気する。 Since the air bubble discharge port 509 has a flow path resistance lower than that of the liquid supply unit 507, it induces bubbles in the liquid and naturally exhausts the air bubbles from the open end.

ここで、自然排気とは、ファンやモータ、循環する液体等の外力を得ずに、気泡が重力による浮力によって開放端から排気されることを含む。 Here, natural exhaust includes that bubbles are exhausted from an open end by buoyancy due to gravity without obtaining an external force such as a fan, a motor, or a circulating liquid.

気泡排出口５０９の圧力室５０５との連通部分は、内径がノズル５０１の内径より小さいことが、さらに望ましい。 It is more desirable that the inner diameter of the communication portion of the bubble discharge port 509 with the pressure chamber 505 is smaller than the inner diameter of the nozzle 501.

気泡排出口５０９は、ノズル５０１より送流抵抗が大きくなり、液体はノズル５０１から優先的に吐出され、メニスカスが形成しやすくなるからである。 This is because the bubble discharge port 509 has a higher flow resistance than the nozzle 501, and the liquid is preferentially discharged from the nozzle 501, so that the meniscus is easily formed.

（第１の実施形態）
図６は、本実施形態の液体吐出ヘッド４０４の縦断面図、つまり図１におけるＸ１矢視に見る断面図である。図６に向かって、下方向がインクジェット装置１の設置面方向、つまり重力方向、上方向が反重力方向である。 (First Embodiment)
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the liquid discharge head 404 of the present embodiment, that is, a cross-sectional view seen from the arrow X1 in FIG. In FIG. 6, the downward direction is the installation surface direction of the inkjet device 1, that is, the gravitational direction, and the upward direction is the antigravity direction.

図６に示すように、本実施形態の液体吐出ヘッド４０４は、記録媒体４１０の搬送方向である副走査方向下流から上流に向けて、液体供給部５０７、気泡排出口５０９、ノズル５０１の順に配置される。つまり、側面視において、気泡排出口５０９はノズル５０１と液体供給部５０７との間に位置するように配置される。 As shown in FIG. 6, the liquid discharge head 404 of the present embodiment is arranged in the order of the liquid supply unit 507, the bubble discharge port 509, and the nozzle 501 from the downstream to the upstream in the sub-scanning direction, which is the transport direction of the recording medium 410. Will be done. That is, in the side view, the bubble discharge port 509 is arranged so as to be located between the nozzle 501 and the liquid supply unit 507.

液体は、ノズル５０１から矢印Ｘ３に示すように、重力方向に記録媒体４１０に向けて吐出される。 The liquid is discharged from the nozzle 501 toward the recording medium 410 in the direction of gravity as shown by the arrow X3.

気泡排出口５０９は、内径が圧力室と前記ノズルに連通するノズル連通路５０１Ａの内径及びノズル５０１の内径より小さい。気泡排出口５０９は、液体の送流路５０６Ｂの送流路抵抗（Ｒｂ）が液体供給部５０７の液体の送流路５０６Ａの送流路抵抗（Ｒａ）よりも大きい（Ｒｂ＞Ｒａ）。従って、液体自体はノズル５０１から排出しやすく、気泡による充填効率は悪化しない。 The inner diameter of the bubble discharge port 509 is smaller than the inner diameter of the nozzle communication passage 501A communicating with the pressure chamber and the nozzle and the inner diameter of the nozzle 501. In the bubble discharge port 509, the flow path resistance (Rb) of the liquid flow path 506B is larger than the flow path resistance (Ra) of the liquid flow path 506A of the liquid supply unit 507 (Rb> Ra). Therefore, the liquid itself is easily discharged from the nozzle 501, and the filling efficiency due to air bubbles does not deteriorate.

そして、気泡排出口５０９は、液体供給部５０７からノズル５０１に向かう途中の上方、つまり重量方向とは反対方向に圧力室５０５と一端が連通し、他端が外気に開放する。 Then, one end of the bubble discharge port 509 communicates with the pressure chamber 505 on the way from the liquid supply unit 507 toward the nozzle 501, that is, in the direction opposite to the weight direction, and the other end opens to the outside air.

従って、液体供給部５０７から侵入した気泡は、ノズル５０１に達する前に重力による浮力によって気泡排出口５０９に誘導され、気泡排出口５０９の他端の開放端から自然排気される。 Therefore, the bubbles entering from the liquid supply unit 507 are guided to the bubble discharge port 509 by the buoyancy force due to gravity before reaching the nozzle 501, and are naturally exhausted from the open end of the other end of the bubble discharge port 509.

以上述べたように、本実施形態の液体吐出ヘッド４０４は、気泡排出口５０９が、ノズル５０１が設けられる面、つまりノズル５０１が開口する面とは異なる面に、一端が圧力室５０５と連通し、他端が外気に開放し、液体供給部５０７とノズル５０１の副走査方向の間に配置される。 As described above, in the liquid discharge head 404 of the present embodiment, one end of the bubble discharge port 509 communicates with the pressure chamber 505 on a surface different from the surface on which the nozzle 501 is provided, that is, the surface on which the nozzle 501 opens. The other end is open to the outside air and is arranged between the liquid supply unit 507 and the nozzle 501 in the sub-scanning direction.

従って、本実施形態によれば、気泡は気泡排出口５０９から外気に自然排気されるため、装置を複雑化せずに効率よく液体中の気泡を排出できるインクジェット装置を提供することができるという効果がある。 Therefore, according to the present embodiment, since the bubbles are naturally exhausted from the bubble discharge port 509 to the outside air, it is possible to provide an inkjet device capable of efficiently discharging the bubbles in the liquid without complicating the device. There is.

（第２の実施形態）
図７は、本実施形態の液体吐出ヘッド４０４の縦断面図、つまり図１におけるＸ１矢視に見る断面図である。図７に向かって、下方向がインクジェット装置１の設置面方向、つまり重力方向、上方向が反重力方向である。 (Second Embodiment)
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the liquid discharge head 404 of the present embodiment, that is, a cross-sectional view seen from the arrow X1 in FIG. In FIG. 7, the downward direction is the installation surface direction of the inkjet device 1, that is, the gravitational direction, and the upward direction is the antigravity direction.

図７に示すように、本実施形態の液体吐出ヘッド４０４は、記録媒体４１０の搬送方向である副走査方向下流から上流に向けて、液体供給部５０７、ノズル５０１、気泡排出口５０９の順に配置される。つまり、側面視において、気泡排出口５０９はノズル５０１よりも圧力室５０５の副走査方向の上流側又は下流側の端部側に配置される。 As shown in FIG. 7, the liquid discharge head 404 of the present embodiment is arranged in the order of the liquid supply unit 507, the nozzle 501, and the bubble discharge port 509 from the downstream to the upstream in the sub-scanning direction, which is the transport direction of the recording medium 410. Will be done. That is, in the side view, the bubble discharge port 509 is arranged on the end side of the pressure chamber 505 on the upstream side or the downstream side in the sub-scanning direction with respect to the nozzle 501.

図７においては、気泡排出口５０９が圧力室５０５の副走査方向上流側端部側に配置された例を示すが、副走査方向下流側端部側に配置されてもよい。 FIG. 7 shows an example in which the bubble discharge port 509 is arranged on the upstream end side in the sub-scanning direction of the pressure chamber 505, but it may be arranged on the downstream end side in the sub-scanning direction.

液体は、ノズル５０１から矢印Ｘ３に示すように、重力方向に記録媒体４１０に向けて吐出される。気泡排出口５０９は、液体吐出方向に直交する方向の圧力室５０５の面の端部に設けられる。 The liquid is discharged from the nozzle 501 toward the recording medium 410 in the direction of gravity as shown by the arrow X3. The bubble discharge port 509 is provided at the end of the surface of the pressure chamber 505 in the direction orthogonal to the liquid discharge direction.

そして、気泡排出口５０９は、液体供給部５０７からノズル５０１に向かう方向の上方、つまり重量方向とは反対方向に圧力室５０５と一端が連通し、他端が外気に開放する。 Then, one end of the bubble discharge port 509 communicates with the pressure chamber 505 in the direction upward from the liquid supply unit 507 toward the nozzle 501, that is, in the direction opposite to the weight direction, and the other end opens to the outside air.

従って、液体供給部５０７から侵入した気泡は、液体の流れに沿って気泡排出口５０９に誘導され、気泡排出口５０９の他端の開放端から自然排気される。 Therefore, the bubbles that have entered from the liquid supply unit 507 are guided to the bubble discharge port 509 along the flow of the liquid, and are naturally exhausted from the open end at the other end of the bubble discharge port 509.

また、本実施形態の液体吐出ヘッド４０４は、特に液体が重力方向に対して角度をつけて吐出される場合に望ましい。 Further, the liquid discharge head 404 of the present embodiment is particularly desirable when the liquid is discharged at an angle with respect to the direction of gravity.

図８は、矢印Ｘ４に示すように、液体が重力方向に対して角度をつけて吐出されるように液体吐出ヘッド４０４を傾斜させて配置した様子を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing a state in which the liquid discharge head 404 is tilted and arranged so that the liquid is discharged at an angle with respect to the direction of gravity, as shown by the arrow X4.

図８に示すように、特に記録媒体４１０が曲面を有するドラム状の支持体に支持された状態において画像形成される場合に、液体吐出ヘッド４０４は傾斜、ないし垂直方向に立てて配置される場合がある。 As shown in FIG. 8, when the image is formed particularly when the recording medium 410 is supported by a drum-shaped support having a curved surface, the liquid discharge head 404 is arranged in an inclined or vertical direction. There is.

本実施形態の液体吐出ヘッド４０４は、図８に示すように角度をつけて配置された場合であっても、液体中の気泡は重力による浮力によって気泡排出口５０９の方向に移動し、気泡排出口５０９を通って開放端から外気に自然排気される。 Even when the liquid discharge head 404 of the present embodiment is arranged at an angle as shown in FIG. 8, bubbles in the liquid move in the direction of the bubble discharge port 509 due to buoyancy due to gravity, and the bubbles are discharged. It is naturally exhausted to the outside air from the open end through the outlet 509.

以上述べたように、本実施形態の液体吐出ヘッド４０４は、気泡排出口５０９を圧力室５０５の副走査方向端部側に有する。 As described above, the liquid discharge head 404 of the present embodiment has the bubble discharge port 509 on the end side of the pressure chamber 505 in the sub-scanning direction.

従って、本実施形態によれば、液体吐出ヘッド４０４が重力方向に角度をつけて配置された場合であっても、気泡は気泡排出口５０９から外気に自然排気されるため、装置を複雑化せずに効率よく液体中の気泡を排出できるインクジェット装置を提供することができるという効果がある。 Therefore, according to the present embodiment, even when the liquid discharge head 404 is arranged at an angle in the direction of gravity, bubbles are naturally exhausted from the bubble discharge port 509 to the outside air, which complicates the apparatus. There is an effect that it is possible to provide an inkjet device capable of efficiently discharging air bubbles in a liquid without using it.

１インクジェット装置
１１トレイ
１２用紙カセット
１３コントロールパネル
１４本体部
４０１ガイド部材
４０３キャリッジ
４０４液体吐出ヘッド
４０５主走査モータ
４０６駆動プーリ
４０８タイミングベルト
４１０記録媒体
４１２搬送ベルト
４１３搬送ローラ
４１４テンションローラ
４１６副走査モータ
４１７タイミングベルト
４１８タイミングプーリ
４２０維持回復機構
４２１キャップ部材
４２２ワイパ部材
４４０液体吐出ユニット
４４１ヘッドタンク
４４２カバー
４４３コネクタ
４４４流路部品
４５０液体カートリッジ
４５１カートリッジホルダ
４５２送液ユニット
４５６チューブ
４９１Ａ側板
４９１Ｂ側板
４９１Ｃ背板
４９３主走査移動機構
４９４供給機構
４９５搬送機構
５０１ノズル
５０２フレーム
５０３フィルタ
５０４アクチュエータ
５０５圧力室
５０６Ａ送流路
５０６Ｂ送流路
５０７液体供給部
５０８本体部
５０９気泡排出口
５１０ノズル板 1 Inkjet device 11 Tray 12 Paper cassette 13 Control panel 14 Main body 401 Guide member 403 Carriage 404 Liquid discharge head 405 Main scanning motor 406 Drive pulley 408 Timing belt 410 Recording medium 412 Conveying belt 413 Conveying roller 414 Tension roller 416 Sub-scanning motor 417 Timing belt 418 Timing pulley 420 Maintenance / recovery mechanism 421 Cap member 422 Wiper member 440 Liquid discharge unit 441 Head tank 442 Cover 443 Connector 444 Flow path component 450 Liquid cartridge 451 Cartridge holder 452 Liquid supply unit 456 Tube 491A Side plate 491B Side plate 491C Back plate 493 Main scanning movement mechanism 494 Supply mechanism 495 Transfer mechanism 501 Nozzle 502 Frame 503 Filter 504 Actuator 505 Pressure chamber 506A Feed flow path 506B Feed flow path 507 Liquid supply section 508 Main body section 509 Bubble discharge port 510 Nozzle plate

特開平１−１６６９６３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-166963

Claims

A nozzle surface with a nozzle that discharges liquid,
The pressure chamber through which the nozzle communicates and
A liquid supply unit that supplies the liquid to the pressure chamber,
A bubble discharge port provided on a surface different from the surface on which the nozzle of the pressure chamber opens, and having an open end at one end that opens to the outside air.
Liquid discharge head.

The bubble outlet is
The liquid discharge head according to claim 1, wherein the inner diameter is smaller than the inner diameter of the nozzle communication passage communicating with the pressure chamber and the nozzle.

The bubble outlet is
The liquid discharge head according to claim 1 or 2, wherein the inner diameter is smaller than the inner diameter of the nozzle.

The bubble outlet is
The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 3, which is arranged so as to be located between the nozzle and the liquid supply unit.

The bubble outlet is
The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 4, which is provided on a surface of the pressure chamber facing the surface on which the nozzle is provided.

The bubble outlet is
The liquid discharge head according to claim 5, which is provided at an end of a surface of the pressure chamber in a direction orthogonal to the liquid discharge direction.

A liquid storage container for storing the liquid and
The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 6,
A carriage on which the liquid discharge head is mounted and
A main scanning movement mechanism that moves the carriage in the main scanning direction,
A liquid discharge device equipped with.

A liquid storage container for storing the liquid and
The liquid discharge head according to claim 6, which is installed at an angle with respect to the direction of gravity and has the bubble discharge port at the end in the antigravity direction of the surface of the pressure chamber facing the surface where the nozzle is provided. ,
A carriage on which the liquid discharge head is mounted and
A main scanning movement mechanism that moves the carriage in the main scanning direction,
A liquid discharge device equipped with.