JP2021160139A - Head module, and printer provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、印刷装置に用いられるヘッドモジュール、及びそれを備えた印刷装置に関する。 The present invention relates to a head module used in a printing device and a printing device including the head module.
従来、複数の個別電極を備えた板状のアクチュエータと、アクチュエータに接合され且つ複数の圧力室を備えた流路部材と、アクチュエータの、流路部材と反対側の面に配置された加熱部材とを備えた液体吐出装置が存在する(例えば特許文献1)。この加熱部材は、板状のアクチュエータに直接的または間接的に当接する凸部を備える。凸部は、複数の個別電極とアクチュエータの外縁との間に配置されている。 Conventionally, a plate-shaped actuator having a plurality of individual electrodes, a flow path member joined to the actuator and having a plurality of pressure chambers, and a heating member of the actuator arranged on a surface opposite to the flow path member. (For example, Patent Document 1). The heating member includes a protrusion that directly or indirectly contacts the plate-shaped actuator. The protrusions are arranged between the plurality of individual electrodes and the outer edge of the actuator.
流路部材の周縁部は、外部空気に近いので中央部よりも冷却され易い。上記インクジェットプリンタでは、上記凸部が複数の個別電極とアクチュエータの外縁との間に配置されている。これにより、冷却されやすいアクチュエータの外縁部分に多くの熱量が供給され、そこから流路部材の中央部に熱が伝達される。そのため、流路部材の温度を均一化させることができ、流路部材内のインクの温度ムラを低減してインクの温度を均一化させることができる。これにより、画像品質の低下を抑制することができる。 Since the peripheral portion of the flow path member is close to the outside air, it is easier to be cooled than the central portion. In the inkjet printer, the convex portion is arranged between the plurality of individual electrodes and the outer edge of the actuator. As a result, a large amount of heat is supplied to the outer edge portion of the actuator, which is easily cooled, and heat is transferred from there to the central portion of the flow path member. Therefore, the temperature of the flow path member can be made uniform, the temperature unevenness of the ink in the flow path member can be reduced, and the temperature of the ink can be made uniform. As a result, deterioration of image quality can be suppressed.
インクの粘度は温度によって変化するため、インクの粘度を印刷に適した状態に保つために、インクの温度を所定の適切温度に維持することが求められている。しかしながら、高速印字を行うなどして、アクチュエータの駆動を長時間続けた場合には、アクチュエータの温度が上昇するため、それに伴って流路部材内のインクの温度が適切温度以上に上昇することがある。特許文献1に記載の液体吐出装置では、流路部材内のインクの温度ムラを低減させるために、流路部材の冷却されやすい部分(低温部)を温めることを目的とした構造となっている。そのため、アクチュエータの温度上昇に伴って流路部材内のインクの温度が適切温度以上に上昇した場合に、これを冷却することができない。 Since the viscosity of the ink changes depending on the temperature, it is required to maintain the temperature of the ink at a predetermined appropriate temperature in order to keep the viscosity of the ink in a state suitable for printing. However, if the actuator is continuously driven for a long time, such as by performing high-speed printing, the temperature of the actuator rises, and the temperature of the ink in the flow path member may rise above the appropriate temperature accordingly. be. The liquid ejection device described in Patent Document 1 has a structure aimed at warming a portion (low temperature portion) of the flow path member that is easily cooled in order to reduce temperature unevenness of the ink in the flow path member. .. Therefore, when the temperature of the ink in the flow path member rises above an appropriate temperature as the temperature of the actuator rises, it cannot be cooled.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、アクチュエータの温度上昇に伴って液体の温度が上昇した場合であっても、液体の温度を均一化し、画像品質の低下を抑制することができる手段を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even when the temperature of the liquid rises as the temperature of the actuator rises, the temperature of the liquid can be made uniform and the deterioration of image quality can be suppressed. The purpose is to provide the means by which it can be done.
本開示に係る液体吐出装置は、複数の圧力室及び前記複数の圧力室に連通するマニホルドが形成された流路部材と、前記複数の圧力室に対応する複数の個別電極を有する複数のアクチュエータと、を有するヘッドと、
積層方向において、前記複数のアクチュエータと重なるように配置されたフレキシブルケーブルであって、第1面に、前記複数の個別電極と接続された複数の端子が形成された第1部分を有するフレキシブルケーブルと、
流入孔と排気孔とが形成され、前記フレキシブルケーブルの、前記第1面の裏面である第2面と対向するように配置されるフレキシブルケーブル固定部材と、
前記フレキシブルケーブル固定部材の前記流入孔に向けてエアの流れをガイドするように構成されたガイド部材と、を備える。
The liquid discharge device according to the present disclosure includes a plurality of pressure chambers, a flow path member in which a manifold communicating with the plurality of pressure chambers is formed, and a plurality of actuators having a plurality of individual electrodes corresponding to the plurality of pressure chambers. With a head that has,
A flexible cable arranged so as to overlap the plurality of actuators in the stacking direction, and having a first portion having a plurality of terminals connected to the plurality of individual electrodes formed on the first surface thereof. ,
A flexible cable fixing member in which an inflow hole and an exhaust hole are formed and arranged so as to face the second surface of the flexible cable, which is the back surface of the first surface.
A guide member configured to guide the flow of air toward the inflow hole of the flexible cable fixing member is provided.
上記構成によれば、ガイド部材によりフレキシブルケーブル固定部材の流入孔に向けてエアの流れをガイドすることができる。そして、フレキシブルケーブル固定部材が、フレキシブルケーブルと対向するように配置されているので、流入孔に流れたエアを、フレキシブルケーブルとフレキシブルケーブル固定部材との間に流すことができる。これにより、フレキシブルケーブルを空冷できる。それに伴って、フレキシブルケーブルに接続された複数のアクチュエータを冷却して、圧力室内の液体の温度のばらつきを低減させることができる。 According to the above configuration, the guide member can guide the air flow toward the inflow hole of the flexible cable fixing member. Since the flexible cable fixing member is arranged so as to face the flexible cable, the air flowing through the inflow hole can flow between the flexible cable and the flexible cable fixing member. As a result, the flexible cable can be air-cooled. Along with this, the plurality of actuators connected to the flexible cable can be cooled to reduce the variation in the temperature of the liquid in the pressure chamber.
前記フレキシブルケーブルの前記第2面の、前記第1部分と重なる第2部分が、前記フレキシブルケーブル固定部材の前記流入孔と前記流出孔とを繋ぐエア流路の一部を形成していてもよい。 A second portion of the second surface of the flexible cable that overlaps with the first portion may form a part of an air flow path connecting the inflow hole and the outflow hole of the flexible cable fixing member. ..
この場合には、ガイド部材によりフレキシブルケーブル固定部材の流入孔に向けてエアの流れをガイドすることにより、フレキシブルケーブルの前記第2面の、前記第1部分と重なる第2部分に直接エアを当てることができるので、効率よく空冷することができる。 In this case, the air flow is guided toward the inflow hole of the flexible cable fixing member by the guide member, so that the air is directly applied to the second portion of the second surface of the flexible cable, which overlaps with the first portion. Because it can be air-cooled efficiently.
前記流入孔は、前記積層方向において、前記フレキシブルケーブルの前記第2部分と重なる位置に配置されていてもよい。 The inflow hole may be arranged at a position overlapping the second portion of the flexible cable in the stacking direction.
この場合には、流入孔に流れ込むエアが温められる前に、フレキシブルケーブルの第2部分に向けて流すことができるため、効率よくフレキシブルケーブルの第2部分近傍を空冷することができる。 In this case, since the air flowing into the inflow hole can flow toward the second portion of the flexible cable before it is warmed up, the vicinity of the second portion of the flexible cable can be efficiently air-cooled.
前記ガイド部材はガイド口を有してもよく、前記ガイド部材の前記ガイド口は、前記積層方向において前記流入孔と重なる位置にあってもよい。 The guide member may have a guide port, and the guide port of the guide member may be located at a position overlapping the inflow hole in the stacking direction.
この場合には、ガイド口に向かって流れてきたエアを、効率よく流入孔に向かって案内することができる。 In this case, the air flowing toward the guide port can be efficiently guided toward the inflow hole.
前記ガイド口は、入口と、前記入口よりも前記流入孔に近い出口と、前記積層方向において前記入口と前記出口との間に位置する中間部とを備えてもよく、前記中間部は、前記入口から前記積層方向に流入したエアを、前記積層方向とは異なる方向に向けて案内するエアフロー調整部材を備えてもよい。この場合には、例えば、入口から出口に向かって積層方向と異なる方向に傾くスロープとして、ガイド口の中間部を形成することができる。これにより、容易にエアの流れる方向を変えるようにガイドすることができる。なお、前記ガイド口の前記入口の、前記積層方向に直交する断面の面積である直交断面積は、前記出口の前記直交断面積及び前記中間部の前記直交断面積よりも小さくてもよく、前記ガイド口の前記中間部の前記直交断面積は、前記出口の前記直交断面積よりも小さくてもよい。 The guide port may include an inlet, an outlet closer to the inflow hole than the inlet, and an intermediate portion located between the inlet and the outlet in the stacking direction, and the intermediate portion may include the intermediate portion. An air flow adjusting member may be provided to guide the air flowing in the stacking direction from the inlet in a direction different from the stacking direction. In this case, for example, the intermediate portion of the guide port can be formed as a slope inclined from the inlet to the outlet in a direction different from the stacking direction. As a result, it is possible to easily guide the air to change the direction of flow. The orthogonal cross-sectional area of the inlet of the guide port, which is the area of the cross section orthogonal to the stacking direction, may be smaller than the orthogonal cross-sectional area of the outlet and the orthogonal cross-sectional area of the intermediate portion. The orthogonal cross-sectional area of the intermediate portion of the guide port may be smaller than the orthogonal cross-sectional area of the outlet.
前記流出孔は、前記フレキシブルケーブル固定部材の、前記積層方向の上側の面に開口していてもよい。 The outflow hole may be opened on the upper surface of the flexible cable fixing member in the stacking direction.
この場合には、フレキシブルケーブル固定部材とフレキシブルケーブルとの間において温められて軽くなったエアを、流出孔を通じて効率よく上方に排出することができる。 In this case, the warmed and lightened air between the flexible cable fixing member and the flexible cable can be efficiently discharged upward through the outflow hole.
前記フレキシブルケーブル固定部材の、前記フレキシブルケーブルの前記第2面と対向する面は、前記フレキシブルケーブルの前記第2面と当接する当接部分と、前記フレキシブルケーブルの前記第2面との間に、ギャップを形成する離間部分とを含んでもよい。 The surface of the flexible cable fixing member facing the second surface of the flexible cable is located between the abutting portion of the flexible cable in contact with the second surface and the second surface of the flexible cable. It may include a separation portion forming a gap.
この場合には、フレキシブルケーブル固定部材とフレキシブルケーブルとの間に、エアの流路を容易に確保することができる。 In this case, an air flow path can be easily secured between the flexible cable fixing member and the flexible cable.
前記フレキシブルケーブル固定部材の、前記離間部分は、前記フレキシブルケーブルの前記第2面との間に、第1ギャップを形成する第1離間部分と、前記フレキシブルケーブルの前記第2面との間に、第1ギャップよりも大きい第2ギャップを形成する第2離間部分と、を有してもよい。 The separated portion of the flexible cable fixing member is formed between a first separated portion forming a first gap with the second surface of the flexible cable and the second surface of the flexible cable. It may have a second separated portion that forms a second gap that is larger than the first gap.
この場合には、フレキシブルケーブル固定部材とフレキシブルケーブルとの間に、エアの流路の抵抗を下げることができ、効率よくエアを流すことができる。 In this case, the resistance of the air flow path can be reduced between the flexible cable fixing member and the flexible cable, and air can flow efficiently.
<第1実施形態>
第1実施形態に係るプリンタ1を示す図面に基づいて説明する。図1は、プリンタ1を略示する平面図である。図1において、記録用紙100(記録媒体)の搬送方向はプリンタ1の前後方向に対応する。また記録用紙100の幅方向はプリンタ1の左右方向に対応する。また前後方向及び左右方向と直交する方向、即ち図1の紙面垂直方向はプリンタ1の上下方向(積層方向に対応)に対応する。
<First Embodiment>
This will be described with reference to the drawings showing the printer 1 according to the first embodiment. FIG. 1 is a plan view illustrating the printer 1. In FIG. 1, the transport direction of the recording paper 100 (recording medium) corresponds to the front-back direction of the printer 1. The width direction of the
<プリンタ1の構成>
図1に示すように、プリンタ1は主に、筐体2内に収容されたプラテン3、四つのヘッドバー4、二つの搬送ローラ5、6、及びコントローラ7を備える。
<Configuration of printer 1>
As shown in FIG. 1, the printer 1 mainly includes a
プラテン3の上面には、記録用紙100が載置される。四つのヘッドバー4は、プラテン3の上方において、搬送方向に並んでいる。各ヘッドバー4は、いわゆるラインタイプのヘッドである。ヘッドバー4には、図示しないインクタンクからインクが供給される。四つのヘッドバー4には、それぞれ異なる色のインクが供給される。
The
図1に示すように、二つの搬送ローラ5、6は、プラテン3に対して後方と前方にそれぞれ配置されている。二つの搬送ローラ5、6は、モータMによってそれぞれ駆動され、プラテン3上の記録用紙100を前方へ搬送する。
As shown in FIG. 1, the two
コントローラ7は、FPGA(Field Programmable Gate Array)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備える。なおコントローラ7はCPU(Central Processing Unit)、又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)等を備えてもよい。コントローラ7は、PC等の外部装置9とデータ通信可能に接続されており、外部装置9から送られた印刷データに基づいて、プリンタ1の各部を制御する。
The
図2に示すように、ヘッドバー4は複数のヘッドユニット11を備える。複数のヘッドユニット11は千鳥状に保持板10に取り付けられている。ヘッドユニット11は左右方向に並んだ複数のノズル56を有する。なお図2は略図であり、図2のノズルの列数と図3のノズルの列数とは異なる。
As shown in FIG. 2, the
コントローラ7は、搬送ローラ5、6を駆動するモータM(図1参照)を制御して、二つの搬送ローラ5、6に記録用紙100を搬送方向に搬送させる。また、コントローラ7は、四つのヘッドバー4を制御し、ノズル30dから記録用紙100に向けてインクを吐出させる。これにより、記録用紙100に画像が印刷される。
The
<ヘッドユニット11の構成>
図4及び図5に示されるように、ヘッドユニット11は、フレーム20と、配線部40と、ヘッド50と、カバー60とを備える。後述のように、ヘッド50は、アクチュエータユニット51(図3参照)と、流路部材55(図3参照)とを備え、カバー60は第1カバー61と第2カバー62とを備える。
<Structure of
As shown in FIGS. 4 and 5, the
<フレーム20>
図5に示されるように、フレーム20は、上下方向に重ねて配置されたアライメントフレーム210と、バックエンドフレーム220と、フロントエンドフレーム230とを有する。アライメントフレーム210の左右方向の両端部分には位置決め用のアライメント孔214が形成されている。アライメントフレーム210は、アライメント孔214を介して保持板10にネジ止めされることにより保持板10(図2参照)に固定される。アライメントフレーム210の下側には、バックエンドフレーム220が配置され、さらにその下側にはフロントエンドフレーム230が配置されている。
<
As shown in FIG. 5, the
図5に示されるように、アライメントフレーム210の略中央には、略矩形状の開口211が形成されている。アライメントフレーム210の開口211の右側には、アライメントフレーム210を上下方向に貫通する4つの貫通孔212が形成されている。4つの貫通孔212は前後方向に1列に並んでいる。なお、図5においては図示が省略されているが、図4に示されるように、4つの貫通孔212にはそれぞれチューブを接続するためのチューブコネクタTが取り付けられている。また、アライメントフレーム210の前側端部と開口211との前後方向の間には、アライメントフレーム210を上下方向に貫通する3つの吸気孔213が形成されている。3つの吸気孔213は左右方向に1列に並んでいる。なお、図5においては図示が省略されているが、図4に示されるように、アライメントフレーム210の上方には、第1カバー61が配置される。第1カバー61の略中央には、矩形状の開口が形成されており、開口から第2カバー62が露出している。また、第1カバー61の右側端部には、チューブコネクタTに対応して4つの貫通孔が設けられている。第1カバー61の後方の、開口211と上下方向に重なる位置には、左右方向に長い切り欠き61Cが形成されている。これにより、第1カバー61とアライメントフレーム210との間には、上下方向に貫通するスリットSL1が形成されている。
As shown in FIG. 5, a substantially
バックエンドフレーム220の略中央には、略矩形状の開口を有する凹部221が形成されている。バックエンドフレーム220の凹部221の右側には、バックエンドフレーム220を上下方向に貫通する4つの流路222が形成されている。4つの流路222は前後方向に1列に並んでいる。また、バックエンドフレーム220の前側端部と凹部221との前後方向の間には、バックエンドフレーム220を上下方向に貫通する3つの吸気孔223が形成されている。3つの吸気孔223は左右方向に1列に並んでいる。また、バックエンドフレーム220の凹部221の上方には第2カバー62が配置されている。バックエンドフレーム220の後端と凹部221との間には、左右方向に長いスリットSL2が形成されている。
A
フロントエンドフレーム230の略中央には、略矩形状の開口231が形成されている。フロントエンドフレーム230の開口231の右側には、フロントエンドフレーム230を上下方向に貫通する4つの流路232が形成されている。4つの流路232は前後方向に1列に並んでいる。また、フロントエンドフレーム230の前側端部と開口231との前後方向の間には、スロープ233(吸気チャネルの中間部の一例)が設けられている。スロープ233は、後方に向かうほど下方側に傾くように傾斜した傾斜面である。
A substantially
アライメントフレーム210、バックエンドフレーム220、フロントエンドフレーム230は上下方向(積層方向に対応)に積層される(図4参照)。このとき、開口211と凹部221と開口231とが、上下方向に互いに重ねられる。また、3つの吸気孔213と3つの吸気孔223とが、上下方向に互いに連通するように重ねられる。さらに、フロントエンドフレーム230の、上下方向において3つの吸気孔213及び3つの吸気孔223と重なる位置には、スロープ233が形成されている。後述のように、3つの吸気孔213、3つの吸気孔223及びスロープ233が吸気チャネル70の一部を構成している。
The
アライメントフレーム210、バックエンドフレーム220、フロントエンドフレーム230が上下方向に積層されるとき、スリットSL1とスリットSL2と開口231とが、上下方向に互いに連通するように重ねられる。後述のように、スリットSL1、スリットSL2及び開口231が排気チャネル80の一部を構成している。
When the
アライメントフレーム210、バックエンドフレーム220、フロントエンドフレーム230が上下方向に積層されるとき、4つの貫通孔212と4つの流路222と4つの流路232とが、上下方向に互いに連通するように重ねられる。なお、アライメントフレーム210とバックエンドフレーム220との間にはパッキンP1が配置されている。これにより、4つの貫通孔212と4つの流路222との間が液密にシールされる。同様に、バックエンドフレーム220とフロントエンドフレーム230との間にはパッキンP2が配置されている。これにより、4つの流路222と4つの流路232との間が液密にシールされる。
When the
<ヘッド50>
図4に示されるように、フロントエンドフレーム230の下面には、ヘッド50が接着材などにより接合されている。図3に示されるように、ヘッド50は、アクチュエータユニット51と流路部材55とを有している。アクチュエータユニット51は、図3の紙面に垂直な方向(上下方向;積層方向に対応)において、流路部材55に積層されている。流路部材55は、2つのマニホルド58a、58b、複数の圧力室57、複数のノズル56、及びこれらを連通する複数の流路が形成された複数のプレートを含む。図示を省略するが、複数のプレートの最上層には、圧力室57を覆う振動板が配置され、複数のプレートの最下層には、ノズル56が形成されたノズルプレートが配置されている。
<
As shown in FIG. 4, a
図3に示されるように、複数のノズル56及び複数の圧力室57は、それぞれ、8列のノズル列及び8列の圧力室列を形成している。各ノズル列、圧力室列は左右方向に延びており、8列のノズル列及び8列の圧力室列は、いずれも前後方向に並んでいる。前後方向に並ぶ2つのノズル列において、ノズル56の左右方向の位置は互いにずれている。同様に、前後方向に並ぶ2つの圧力室列において、圧力室57の左右方向の位置は互いにずれている。
As shown in FIG. 3, the plurality of
図3に示されるように、後方から1列目から4列目までの圧力室列を構成する圧力室57はマニホルド58aに連通している。後方から5列目から8列目までの圧力室列を構成する圧力室57はマニホルド58bに連通している。マニホルド58aは、流路部材55の右端部に位置するインク流入口51aから左方に延び、流路部材55の左端部でUターンし、右方に延びてインク流出口52aに連通する。マニホルド58bは、流路部材55の右端部に位置するインク流入口51bから左方に延び、流路部材55の左端部でUターンし、右方に延びてインク流出口52bに連通する。
As shown in FIG. 3, the
アクチュエータユニット51は、複数の圧力室57に対応して圧力室57と重なる位置に配置された複数の個別電極52と、圧電層53と、圧電層53を挟んで個別電極52の反対側(圧電層53の下方)に配置された不図示の共通電極を有している。なお、アクチュエータユニット51の、各圧力室57に対応する部分、すなわち、個別電極52と、圧電層53の個別電極52(又は圧力室57)と重なる部分と、共通電極の個別電極52(又は圧力室57)と重なる部分と、振動板の個別電極52(又は圧力室57)と重なる部分とが、本開示のアクチュエータに対応する。つまり、アクチュエータユニット51は、圧力室57に対応した複数のアクチュエータを有している。
The
<配線部40>
図5に示されるように、アクチュエータユニット51の上面には、配線部40が接合される。図6に示されるように、配線部40は、COF241(フレキシブルケーブルの一例)と、COF押さえ242と、バネ押さえ243と、プリント基板244とを主に備える。
<Wiring
As shown in FIG. 5, a
図6に示されるように、COF241は、左右方向に延在する基部241B(フレキシブルケーブルの第1部分の一例)と、基部241Bの左右方向の両端から上方に折り曲げられて、さらに左右方向の内側に向かって折り返された屈曲部241Uと、屈曲部241Uに設けられたドライバ241Dとを有する。COF241の基部241Bは、上下方向においてアクチュエータユニット51と重なっており、基部241Bの下面には不図示の複数の端子が形成されている。基部241Bの下面に設けられた複数の端子は、複数の個別電極252及び共通電極と電気的に接続されている。これにより、ドライバ241Dは、基部241Bの下面に設けられた不図示の複数の端子を介して、複数の個別電極252及び共通電極と電気的に接続されている。なお、図6においては、図を見やすくするためにCOF241、COF押さえ242、バネ押さえ243、プリント基板244が互いに離れた状態で図示されている。しかしながら実際には、図5に示されるように、COF241の屈曲部241Uは、COF押さえ242、バネ押さえ243、プリント基板244を間に挟むようにU字状に折り返されている。COF押さえ242は略矩形の平板状の部材であり、COF241の基部241B上に配置される。COF押さえ242の左右方向両端部は、上方に向かって突出しており、COF241の屈曲部241Uを内側から支えている。バネ押さえ243は、略矩形状の板状の基部243Bと、基部243の左右方向の両端にそれぞれ2つずつ設けられた板バネ部243Sとを有する。バネ押さえ243の上には、プリント基板244が配置されている。プリント基板244は、略矩形状の板状の基部244Bと、基部244Bの後端から上方に向かって延びる延在部244Eとを有する。バネ押さえ243の板バネ部243Sは、プリント基板244の基部244Bに下側から当接して、基部244Bを上方に向かって押し上げている。プリント基板244の基部244Bの左右方向の両端部分の上方には、COF241の屈曲部241Uが配置されている。バネ押さえ243がプリント基板244の基部244Bを上方に向かって押し上げることにより、プリント基板244の基部244Bの左右方向の両端部分と、COF241の屈曲部241Uとが密着する。これにより、COF241とプリント基板244とが電気的に接続されている。
As shown in FIG. 6, the
<ヘッド50の駆動>
図7に示されるように、フレーム20の後方において、プリント基板244の延在部244Eは、スリットSL2、SL1を通って上側に引き出され、コントローラ7(図1参照)に接続される。これにより、COF241のドライバ241Dは、プリント基板244を介してコントローラ7に接続される。コントローラ7は、ドライバ241Dを制御して、不図示の共通電極に対して常にグランド電位を付与し、個別電極52に対してグランド電位と駆動電位とを選択的に付与する。
<Drive of
As shown in FIG. 7, behind the
インクタンクからインク供給口51aに供給されたインクは共通通路58a、58bを通って圧力室56に至る。コントローラ7は不図示の共通電極と個別電極52の間に駆動電圧を印加し、圧電層53を駆動させて、振動板を振動させる。振動板の振動によって、圧力室57内の圧力が正圧となって、ノズル56からインクが吐出され、また圧力室57内の圧力が負圧となって、共通通路58a、58bから圧力室56にインクが供給される。圧力室57に供給されなかったインクは、マニホルド58a、58bを通ってインク排出口52a、52bに至る。インク排出口52a、52bから排出されたインクはインクタンクに戻り、再びインク供給口51a、51bに供給される。
The ink supplied from the ink tank to the
<吸気チャネル70及び排気チャネル80>
次に、図7を参照しつつ、吸気チャネル70及び排気チャネル80について詳細に説明する。図7に示されるように、吸気孔213及び吸気孔223には、チューブ271が挿入されている。本実施形態において、吸気チャネル70は、吸気孔213、吸気孔223、スロープ233及びチューブ271を含んでいる。吸気孔213の上側の開口が吸気チャネル70の入口に対応し、スロープ233の下端が吸気チャネル70の出口に対応する。チューブ271の一端(図7の下端)はスロープ233に当接している。チューブ271の他端は不図示のエアポンプに接続されており、エアポンプからエアが供給される。
<
Next, the
図7に示されるように、フレーム20の、前後方向において吸気孔213と向かい合う位置にはスリットSL1が形成され、前後方向において吸気孔223と向かい合う位置には、スリットSL2が形成されている。上述のように、プリント基板244の延在部244Eは、スリットSL2、SL1を通って上側に引き出されている。スリットSL1、SL2はプリント基板244の延在部244Eを引き出すための通り道として機能しているだけではなく、本実施形態においては、スリットSL1、SL2は排気チャネル80の一部を構成している。
As shown in FIG. 7, a slit SL1 is formed at a position of the
図7に示されるように、エアポンプからチューブ271を通って供給されたエアは、チューブ271の内部を通って吸気孔213、223を下に流れる。チューブ271の端は吸気孔223の下側の開口の位置にある。ここでチューブ271から出たエアは、スロープ233に当たる。スロープ233は後方に行くほど下方に下がるように傾斜している。下方に向かって流れてきたエアは、スロープ233に当たることにより、後方に向かって流れるように向きを変え、プリント基板244の基部244Bの下側とCOF押さえ242との間の空隙を通って後方に向かって流れる。そして、プリント基板244の基部244Bの下側とCOF押さえ242との間の空隙を通って後方に流れたエアは、スリットSL2を通って上方に向かって流れ、さらにスリットSL1を通って上方に排出される。
As shown in FIG. 7, the air supplied from the air pump through the
図5に示されるように、吸気孔213及び吸気孔223はフレーム20の前側に位置しており、スリットSL2及びスリットSL1(図4参照)はフレーム20の後側に位置している。上述のように、吸気孔223を通ったエアは、プリント基板244の基部244Bの下側とCOF押さえ242との間の空隙を通って後方に向かって流れる(図7参照)。このときのエアの流れる向きは、前方から後方に向かう向きであり、マニホルド58a、58bをインクが流れる向き(左から右に向かう向き、又は、右から左に向かう向き;図3参照)と交差している。
As shown in FIG. 5, the
図4に示されるように、吸気孔213の左右方向の位置はスリットSL1の左右方向の位置とほぼ同じである。図5に示されるように、吸気孔223の左右方向の位置はスリットSL2の左右方向の位置とほぼ同じである。つまり、吸気孔213、223及びスリットSL1、SL2の左右方向の位置は、いずれもほぼ同じである。そして、吸気孔213、223及びスリットSL1、SL2は、左右方向において、アクチュエータユニット51のほぼ中央に位置している。言い換えると、吸気孔213、223及びスリットSL1、SL2は、左右方向において、マニホルド58a、58bのほぼ中央に位置している。そのため、吸気孔223を通ったエアは、プリント基板244の基部244Bの下側とCOF押さえ242との間の空隙において、マニホルド58a、58bの左右方向の略中央の上方を流れている。
As shown in FIG. 4, the position of the
<第1実施形態の効果>
図7における黒色の矢印はエアの流れを表している。図7に示されるように、エアポンプからチューブ271を通って供給されたエアは、プリント基板244の基部244Bの下側とCOF押さえ242との間の空隙を通って後方に向かって流れ、スリットSL2、SL1を通って上方に排出される。つまり、吸気チャネル70を通って供給されるエアは、プリント基板244の基部244Bの下側とCOF押さえ242との間の空隙を、前方から後方に向かって流れ、排気チャネル80を通って上方に排出される。本実施形態においては、吸気チャネル70と排気チャネル80とを結ぶ直線が、プリント基板244の基部244Bの下側とCOF押さえ242との間の空隙に位置しているので、吸気チャネル70を出たエアは、プリント基板244の基部244Bの下側とCOF押さえ242との間の空隙を通って排気チャネル80に入る。そして、プリント基板244の基部244Bの下側とCOF押さえ242との間の空隙の下側には、COF241の基部241Bが配置されている。基部241Bの裏面には、不図示の端子が設けられており、アクチュエータユニット51の個別電極52、共通電極と電気的に接続されている。ヘッド50の駆動に伴って、アクチュエータユニット51が発熱するため、その熱が流路部材55にも伝わり、流路部材55の内部のインクの温度が上昇する。アクチュエータユニット51の複数のアクチュエータは一様に発熱するわけではないため、複数のアクチュエータの間で温度のばらつき(温度ムラ)が生じることがある。これに伴って、複数の圧力室57の間で、インクの温度のばらつきが生じることがある。
<Effect of the first embodiment>
The black arrow in FIG. 7 represents the flow of air. As shown in FIG. 7, the air supplied from the air pump through the
本実施形態においては、フレーム20に吸気チャネル70及び排気チャネル80が設けられており、COF241の基部241Bの上方にエアを流すことができるため、基部241B近傍の空気の温度を下げることができる。このように、基部241Bを冷却することができれば、基部241Bの冷却を通じて、間接的にアクチュエータユニット51を冷却することができる。これにより、アクチュエータユニット51の複数のアクチュエータ間の温度のばらつきを低減することができ、それに伴って、複数の圧力室57の間での、インクの温度のばらつきを低減することができる。
In the present embodiment, the
吸気チャネル70は、上下方向に延在する吸気孔213、223と、吸気孔223の下側の開口に対向するように設けられたスロープ233とを備えている。スロープ233は、後方に向かうほど下方側に傾くように傾斜している。そのため、吸気孔213、223に沿って下向きに流れてきたエアを、スロープ233に当てることによって、乱流の発生を抑えて効率よく後方に向かって流すことができる。これにより、COF241の基部241Bの上方に効率よくエアを流すことができ、基部241Bを冷却することができる。
The
吸気チャネル70は、上下方向に延在する吸気孔213、223に挿入されたチューブ271を有している。なお、チューブ271の先端は、スロープ233と上下方向に対向する位置に位置している。フレーム20に形成された吸気孔213、223にチューブを挿入するだけで、容易に吸気チャネル70に向けてエアを供給する供給路を構成することができる。
The
吸気チャネル70及び排気チャネル80は、マニホルド58a、58bが延在する左右方向において、マニホルド58a、58bの左右方向の両端の間に位置している。そのため、アクチュエータユニット51の、マニホルド58a、58bの左右方向両端部分よりもむしろ、マニホルド58a、58bの左右方向の両端の間の部分を冷やすことができる。マニホルド58a、58bには、温度調整されたインクが供給されるため、マニホルド58a、58bの左右方向の両端近傍は、左右方向の両端の間の部分と比べて、液体の温度のばらつきが小さいと考えられる。本実施形態においては、吸気チャネル70及び排気チャネル80は、マニホルド58a、58bが延在する左右方向において、マニホルド58a、58bの左右方向の両端の間に位置している。そのため、アクチュエータユニット51の複数のアクチュエータ間の温度のばらつきが大きい部分を効率よく冷やすことができる。特に、本実施形態においては、吸気チャネル70及び排気チャネル80は、マニホルド58a、58bが延在する左右方向において、マニホルド58a、58bの中央付近に位置している。そのため、アクチュエータユニット51の複数のアクチュエータ間の温度のばらつきが最も大きいと考えられる左右方向の中央部分を効率よく冷却することができる。
The
本実施形態において、図5に示されるように、吸気チャネル70の吸気孔213及び吸気孔223はフレーム20の前側に位置しており、排気チャネル80のスリットSL2及びスリットSL1(図4参照)はフレーム20の後側に位置している。そのため、吸気チャネル70と排気チャネル80との間におけるエアの流れる向きは、前方から後方に向かう向きであり、マニホルド58a、58bをインクが流れる向き(左から右に向かう向き、又は、右から左に向かう向き;図3参照)と交差している。上述のように、マニホルド58a、58bには、温度調整されたインクが供給されるため、マニホルド58a、58bの左右方向の中央近傍は、左右方向の両端の間の部分と比べてアクチュエータユニット51の複数のアクチュエータ間の温度のばらつきが大きいと考えられる。マニホルド58a、58bの左右方向の中央近傍の、左右方向の両端の間の部分と比べてアクチュエータユニット51の複数のアクチュエータ間の温度のばらつきが大きいと考えられる部分は、アクチュエータユニット51の左右方向の中央近傍において、前後方向に帯状に分布していると考えられる。仮に、マニホルド58a、58bをインクが流れる向きに平行にエアを流したとすると、この帯状の部分全体にエアを流すことが難しい。これに対して、本実施形態では、マニホルド58a、58bをインクが流れる向きに交差する向きにエアを流しているので、この帯状の部分全体に向けて効率よくエアを流すことができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the intake holes 213 and the intake holes 223 of the
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第1実施形態と同様の構成については、同じ参照符号を付し、説明を省略する。
<Second Embodiment>
A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are given to the same configurations as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
第2実施形態に係るヘッドユニット110(ヘッドモジュールの一例)は、配線部40に代えて、配線部30を有する。図8に示されるように、本実施形態に係る配線部30は、COF241(フレキシブルケーブルの一例)と、COF押さえ340(フレキシブルケーブル固定部材の一例)と、エアガイド350と、バネ押さえ243と、プリント基板244とを主に備える。
The head unit 110 (an example of a head module) according to the second embodiment has a
図8に示されるように、COF押さえ340は略矩形の平板状の部材であり、COF241の基部241B上に配置される。第1実施形態のCOF押さえ242と同様に、COF押さえ340の左右方向両端部は、上方に向かって突出している。COF押さえ340には、2つの流入孔341a、341bと2つの流出孔342a、342bが設けられている。流入孔341aは、COF押さえ340の左右方向の中心線C1よりも左側であって、且つ、前後方向の中心線C2よりも前側に位置している。流入孔341bは、COF押さえ340の左右方向の中心線C1よりも右側であって、且つ、前後方向の中心線C2よりも前側に位置している。流出孔342aは、COF押さえ340の左右方向の中心線C1よりも左側であって、且つ、前後方向の中心線C2よりも後側に位置している。流出孔342bは、COF押さえ340の左右方向の中心線C1よりも右側であって、且つ、前後方向の中心線C2よりも後側に位置している。なお、図10に示されるように、COF押さえ340の下面には、COF押さえ340の下面のほぼ全域にわたって凹部343(第1離間部分の一例)が形成されている。これによって、COF押さえ340の下面の、凹部343を取り囲む外周部分344(当接部分の一例)は、凹部343よりも下側に突出している。さらに、COF押さえ340の下面の、凹部343の略中央の、2つの流入孔341a、341bと2つの流出孔342a、342bとに囲まれた部分には、凹部343からさらに窪んだ凹部345(第2離間部分の一例)が形成されている。なお、COF押さえ340は、外周部分344においてCOF241の基部241Bと当接している。COF押さえ340の凹部344とCOF241の基部241Bとの間のギャップは、COF押さえ340の凹部343とCOF241の基部241Bとの間のギャップよりも大きい。
As shown in FIG. 8, the
図8に示されるように、エアガイド350は、略H形状の板状部材であって、COF押さえ340の上方に配置される。なお、エアガイド350の上方には、バネ押さえ243が配置され、さらにその上にはプリント基板244が配置される。図9に示されるように、エアガイド350の、左右方向の略中央には、ガイド流路355a(エアガイドのガイド流路の一例)と、ガイド流路355bとが、いずれも略矩形の切欠きとして形成されている。2つのガイド流路355a、355bが形成されることにより、エアガイド350には、エアガイド350の左右方向の両側に設けられた幅広部351と、前後方向の長さ(幅)が幅広部351よりも短い幅狭部352とが形成されている。なお、幅狭部352の前側にガイド流路355aが位置し、幅狭部352の後側にガイド流路355bが位置している。幅狭部352は、2つの幅広部351の前後方向の略中央を繋ぐように左右方向に延在している。
As shown in FIG. 8, the
図9に示されるように、COF押さえ340と、エアガイド350とを上下方向に重ねた場合、ガイド流路355aから2つの流入孔341a、341bの一部が露出し、ガイド流路355bから2つの流出孔342a、342bの一部が露出する。また、ガイド流路355aとスロープ233とは、前後方向において互いに向き合うように配置されており、スロープ233の左右方向の長さと、ガイド流路355aの左右方向の長さとは同じである。
As shown in FIG. 9, when the
また、図10に示されるように、エアガイド350の幅狭部352の、前後方向におけるガイド流路355a側の端部には、後方に向かうほど下方に傾くスロープ356(中間部のエアフロー調整部材の一例)が形成されている。これにより、ガイド流路355aを水平面(上下方向に垂直な面)で切ったときの断面積は、上側から下側に向かって徐々に大きくなる。つまり、ガイド流路355aを水平面で切ったときの断面積は、ガイド流路355aの上開口357(ガイド流路の入口に対応)において最も小さく、ガイド流路355aの下開口358(ガイド流路の出口に対応)において最も大きくなり、上下方向におけるガイド流路355aの上開口357と下開口358との間の部分(ガイド流路の中間部に対応)では、下側に向かって徐々に大きくなる。
Further, as shown in FIG. 10, at the end of the
<第2実施形態の効果>
図8に示されるように、本実施形態においては、配線部30がCOF押さえ340とエアガイド350とを有している。COF押さえ340には、流入孔341a、341bと、流出口342a,342bが形成されている。図11に示されている黒色の矢印はエアの流れを示している。図11に示されるように、エアポンプからチューブ271を通って供給されたエアは、エアガイド350に当たることによって、流入孔341a、341bに向かうように流れる。流入孔341a、341bに流れたエアは、COF241の基部241Bの、不図示の端子が設けられた面(下面)と反対側の面(上面)と、COF押さえ340との間の空隙を通って後方に向かって流れる。これにより、COF241の基部241Bの上面にエアを流すことができるため、基部241B近傍の空気の温度を下げることができる。これにより、上述のように、基部241Bの冷却を通じて、間接的にアクチュエータユニット51を冷却することができ、アクチュエータユニット51の複数のアクチュエータ間の温度のばらつきを低減することができる。それに伴って、複数の圧力室57の間での、インクの温度のばらつきを低減することができる。
<Effect of the second embodiment>
As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the
図11に示されるように、COF押さえ340の下面側において、流入孔341a、341bを通ったエアは、COF241の基部241Bの上面とCOF押さえ340との間の空隙を通って後方に流れる。これにより、COF241の基部241Bの、不図示の端子が設けられた部分(第1部分の一例)の裏側部分(第2部分の一例)が、エアの流路を形成している。これにより、COF241の基部241Bの上面とCOF押さえ340との間の空隙を通って後方に流れるエアによって、COF241の基部241Bの、不図示の端子が設けられた部分の裏側を直接空冷することができる。
As shown in FIG. 11, on the lower surface side of the
図11に示されるように、COF押さえ340の流入孔341a、341bは、COF241の基部241Bの、不図示の端子が設けられた部分と上下方向において重なる位置に設けられている。そのため、チューブ271を通って外部から取り込んだ、温められる前のエアを、COF241の基部241Bに向けて案内することができ、効率よくCOF241の基部241Bを空冷することができる。
As shown in FIG. 11, the
図9に示されるように、COF押さえ340のガイド流路355aは、上下方向において、2つの流入孔341a、341bと重なるように配置されている。これにより、COF押さえ340のガイド流路355aに向かって流れてきたエアを、効率よく流入孔341a、341bに向かって案内することができる。
As shown in FIG. 9, the
図10に示されるように、エアガイド350の幅狭部352の、前後方向におけるガイド流路355a側の端部には、後方に向かうほど下方に傾くスロープ356が形成されている。これにより、ガイド流路355aの上側の開口から下側に向かって流入したエアを、スロープ346の傾く方向に沿って斜め下方に向けて案内することができる。
As shown in FIG. 10, at the end of the
図8、9に示されるように、流出孔342a,342bは、COF押さえ340の天面(上面)に開口している。COF241の基部241Bの上面とCOF押さえ340との間の空隙において、アクチュエータユニット51の発熱によって温められて軽くなったエアを効率よく上方に向かって排出することができる。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
COF押さえ340の下面には、COF押さえ340の下面のほぼ全域にわたって凹部343が形成されている。これにより、COF押さえ340の凹部343とCOF241の基部241Bの上面との間にギャップを確保することができ、COF241の基部241Bの上面とCOF押さえ340との間のエア流路を確保することができる。さらに、COF押さえ340の下面には、凹部344が形成されており、COF押さえ340の凹部344とCOF241の基部241Bとの間のギャップは、COF押さえ340の凹部343とCOF241の基部241Bとの間のギャップよりも大きい。これにより、COF241の基部241Bの上面とCOF押さえ340との間のエア流路の抵抗を下げることができ、効率よくエアを流すことができる。
A
今回開示した実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではない。例えば、第1実施形態と第2実施形態は組み合わせることができる。また、第1実施形態、第2実施形態で示された各構成は、全てが必須のものではなく、必要に応じて構成を省略することができる。また、インクジェットヘッド4の数、構成等は変更しうる。また、ノズル56、圧力室57の数、配置等も適宜変更しうる。
The embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. For example, the first embodiment and the second embodiment can be combined. Moreover, not all of the configurations shown in the first embodiment and the second embodiment are indispensable, and the configurations can be omitted if necessary. Further, the number, configuration, etc. of the inkjet heads 4 can be changed. Further, the number, arrangement, etc. of the
上記各実施形態において、吸気チャネル及び排気チャネルの数、形状、配置等は適宜変更しうる。例えば、上記各実施形態において、吸気チャネル及び排気チャネルはそれぞれ3つのエアの流路を有していたが、本発明はそのような態様には限られず、任意の数のエアの流路を有していてもよい。また、また、上記各実施形態において、チューブ271が吸気孔213、223に挿入されていたが、本発明はそのような態様には限られない。例えば、吸気孔213にチューブ271を接続するためのコネクタが取り付けられて、当該コネクタにチューブ271が取り付けられてもよい。
In each of the above embodiments, the number, shape, arrangement, etc. of the intake channel and the exhaust channel can be changed as appropriate. For example, in each of the above embodiments, the intake channel and the exhaust channel each have three air flow paths, but the present invention is not limited to such an embodiment and has an arbitrary number of air flow paths. You may be doing it. Further, in each of the above embodiments, the
第2実施形態において、エアガイドとして略H字型の板状のエアガイド350が設けられていたが、本発明はこのような態様には限られない。エアガイドの形状は必要に応じて適宜変更しうる。また、エアガイドは必ずしも板状のエアガイドである必要は無く、例えば、チューブ271が流入孔341a、341bの近傍まで挿入されていてもよい、この場合には、チューブ271が、COF押さえ340の流入孔341a、341bに向けてエアの流れをガイドするエアガイドとして機能する。
In the second embodiment, a substantially H-shaped plate-shaped
第2実施形態において、COF押さえ340には、2つの流入孔341a、341bと、2つの流出孔342a,342bが形成されていた。しかしながら、本発明はそのような態様には限られない。流入孔、流出孔の数は任意にしうる。なお、流入孔、流出孔は、必ずしも貫通孔である必要は無く、切欠きであってもよい。
In the second embodiment, the
また、各実施形態にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができる。本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。 Also, the technical features described in each embodiment can be combined with each other. The scope of the present invention is intended to include all modifications within the scope of the claims and the scope equivalent to the scope of the claims.
1 プリンタ
4 インクジェットヘッド
20 フレーム
30、40 配線部
50 ヘッド
1
Claims (10)
積層方向において、前記複数のアクチュエータと重なるように配置されたフレキシブルケーブルであって、第1面に、前記複数の個別電極と接続された複数の端子が形成された第1部分を有するフレキシブルケーブルと、
流入孔と排気孔とが形成され、前記フレキシブルケーブルの、前記第1面の裏面である第2面と対向するように配置されるフレキシブルケーブル固定部材と、
前記フレキシブルケーブル固定部材の前記流入孔に向けてエアの流れをガイドするように構成されたエアガイドと、を備えることを特徴とするヘッドモジュール。 A head having a plurality of pressure chambers and a flow path member in which a manifold communicating with the plurality of pressure chambers is formed, and a plurality of actuators having a plurality of individual electrodes corresponding to the plurality of pressure chambers.
A flexible cable arranged so as to overlap the plurality of actuators in the stacking direction, and having a first portion having a plurality of terminals connected to the plurality of individual electrodes formed on the first surface thereof. ,
A flexible cable fixing member in which an inflow hole and an exhaust hole are formed and arranged so as to face the second surface of the flexible cable, which is the back surface of the first surface.
A head module including an air guide configured to guide the flow of air toward the inflow hole of the flexible cable fixing member.
前記エアガイドの前記ガイド流路は、前記積層方向において前記流入孔と重なる位置にあることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のヘッドモジュール。 The air guide has a guide flow path.
The head module according to any one of claims 1 to 3, wherein the guide flow path of the air guide is located at a position overlapping the inflow hole in the stacking direction.
前記中間部は、前記入口から前記積層方向に流入したエアを、前記積層方向とは異なる方向に向けるエアフロー調整部材を備えることを特徴とする請求項4に記載のヘッドモジュール。 The guide flow path includes an inlet, an outlet closer to the inflow hole than the inlet, and an intermediate portion located between the inlet and the outlet in the stacking direction.
The head module according to claim 4, wherein the intermediate portion includes an air flow adjusting member that directs air flowing in the stacking direction from the inlet in a direction different from the stacking direction.
前記ガイド流路の前記中間部の前記直交断面積は、前記出口の前記直交断面積よりも小さいことを特徴とする請求項5に記載のヘッドモジュール。 The orthogonal cross-sectional area of the inlet of the guide flow path, which is the area of the cross section orthogonal to the stacking direction, is smaller than the orthogonal cross-sectional area of the outlet and the orthogonal cross-sectional area of the intermediate portion.
The head module according to claim 5, wherein the orthogonal cross-sectional area of the intermediate portion of the guide flow path is smaller than the orthogonal cross-sectional area of the outlet.
前記フレキシブルケーブルの前記第2面との間に、第1ギャップを形成する第1離間部分と、
前記フレキシブルケーブルの前記第2面との間に、第1ギャップよりも大きい第2ギャップを形成する第2離間部分と、を有することを特徴とする請求項8に記載のヘッドモジュール。 The separated portion of the flexible cable fixing member is
A first separation portion forming a first gap between the flexible cable and the second surface,
The head module according to claim 8, further comprising a second separated portion forming a second gap larger than the first gap between the flexible cable and the second surface.
A printing apparatus comprising the head module according to any one of claims 1 to 9.
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