JP4755120B2 - Liquid supply member for liquid discharge head, head unit, liquid discharge apparatus, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は液体吐出ヘッド用液体供給部材、液体吐出装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a liquid supply member for a liquid discharge head, a liquid discharge apparatus, and an image forming apparatus.
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、記録液(液体)の液滴を吐出する液体吐出ヘッド(液滴吐出ヘッドともいう。)で構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、媒体(以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。)を搬送しながら、液体(以下、インクともいう。)を用紙に付着させて画像形成(記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。)を行ものがある。 As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, and a multifunction machine of these, for example, a recording head constituted by a liquid ejection head (also referred to as a droplet ejection head) that ejects liquid droplets of a recording liquid (liquid) is included. Using a liquid ejection apparatus, while conveying a medium (hereinafter also referred to as “paper”, the material is not limited, and a recording medium, a recording medium, a transfer material, recording paper, and the like are also used synonymously). In some cases, liquid (hereinafter also referred to as ink) is attached to a sheet to form an image (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously).
なお、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与することをも意味する。また、液体とは記録液、インクに限るものではなく、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。また、液体吐出装置とは、液体吐出ヘッドから液体を吐出する装置を意味し、画像を形成するものに限らない。 The image forming apparatus means an apparatus for forming an image by discharging a liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc. The term “not only” means not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to a medium but also giving an image having no meaning such as a pattern to the medium. Further, the liquid is not limited to the recording liquid and ink, and is not particularly limited as long as it is a liquid capable of forming an image. Further, the liquid ejection apparatus means an apparatus that ejects liquid from a liquid ejection head, and is not limited to an apparatus that forms an image.
液体吐出ヘッドとしては、インクを充填した液室の壁の一部に振動板を設け、圧電アクチュエータ等により振動板を変位させ液室内の体積を変化させて圧力を高め液滴を吐出させる圧電型ヘッドや、液室内に通電によって発熱する発熱体を設けて、発熱体の発熱により生じる気泡によって液室内の圧力を高め、液滴を吐出させるサーマル型ヘッドが知られている。 As the liquid ejection head, a piezoelectric plate is provided with a diaphragm on a part of the wall of the liquid chamber filled with ink, and the diaphragm is displaced by a piezoelectric actuator or the like to change the volume in the liquid chamber to increase the pressure and eject droplets. There is known a thermal-type head in which a head or a heating element that generates heat when energized is provided in the liquid chamber, and the pressure in the liquid chamber is increased by bubbles generated by the heat generation of the heating element to discharge droplets.
このような液体吐出方式の画像形成装置においては、高速化を図るために、ノズル数、ヘッド数の増加などが行われている。最近では、短尺ヘッドを複数個つなぎ合わせる等して長尺ヘッドを形成し、ヘッドを走査することなく画像を形成可能なライン型画像形成装置も採用されている。 In such a liquid ejection type image forming apparatus, the number of nozzles and the number of heads are increased in order to increase the speed. Recently, a line-type image forming apparatus that forms a long head by joining a plurality of short heads and forms an image without scanning the head has been adopted.
ところが、ヘッドが長尺化し、ノズル数が増加すると、吐出不良が発生する確率が増加することになり、この吐出不良の原因の1つにヘッドの液室内の気泡の侵入が挙げられる。つまり、液室内に気泡が入ると、インクが供給されなくて不吐出となったり、滴吐出圧力が吸収されて異常吐出となったりする。小さな気泡でも、例えばそれがノズルの近傍に付着していると、液滴が曲がって飛翔し、異常画像となる。 However, when the head becomes longer and the number of nozzles increases, the probability of occurrence of ejection failure increases, and one of the causes of ejection failure is the entry of bubbles in the liquid chamber of the head. That is, if bubbles enter the liquid chamber, ink is not supplied and ejection is not performed, or droplet ejection pressure is absorbed and abnormal ejection occurs. Even if a small bubble is attached to the vicinity of the nozzle, for example, the droplet bends and flies, resulting in an abnormal image.
ヘッド内に液室に気泡が入る形態は、様々である。ヘッドにインクを供給する流路から流れてくる場合もあるし、ノズルから吸い込む場合もある。また、発熱体を用いてインクの膜沸騰で液滴を吐出するヘッドでは、その吐出プロセスで微小な気泡が液室内に残ってしまうこともある。 There are various forms in which bubbles enter the liquid chamber in the head. In some cases, the ink may flow from a flow path for supplying ink to the head, or may be sucked from a nozzle. Further, in a head that discharges droplets by boiling the ink using a heating element, minute bubbles may remain in the liquid chamber during the discharge process.
このように、液室内に気泡が入った場合には、画像形成とは無関係の吐出(空吐出や予備吐出と呼ばれることが多い。)を行ったり、ノズル面をキャッピングして負圧を形成して、吸引、あるいは、インク供給経路をポンプ等で加圧してインクと一緒に気泡を排出する方法が知られている。これらの方法で気泡を排出すると、排出インクをリサイクルする方法もあるものの、基本的には多量のインクが画像形成とは無関係に使われて無駄になることになる。なお、リサイクルものとしては特許文献1がある。
液室内の気泡に関しては前述した方法で排出する以外に方法はないが、インク供給経路内の気泡に関しては、インク供給経路内でインクを循環させて気泡を排除する方法がある。この方法によれば、前述したようにヘッドが長尺化した場合でもインクを排出することなく、インク供給路内の気泡が液室内に侵入することを回避できる。しかしながら、インクの循環によってインク供給経路内の気泡を排出する方式においては、インクの循環圧によってヘッドのノズルに形成されたメニスカスが破壊して、インクがにじみ出たりノズルから気泡を吸い込んだりする問題がある。 There is no method other than discharging the air bubbles in the liquid chamber by the above-described method, but there is a method for removing the air bubbles in the ink supply path by circulating ink in the ink supply path. According to this method, it is possible to avoid bubbles in the ink supply path from entering the liquid chamber without discharging ink even when the head is elongated as described above. However, in the method of discharging bubbles in the ink supply path by circulating ink, there is a problem that the meniscus formed in the nozzle of the head is destroyed by the circulating pressure of ink, and ink oozes out or sucks bubbles from the nozzle. is there.
そこで、特許文献2に記載されているようにインク循環時にノズル面を密閉するインクジェット記録装置がある。これは、インクタンクから記録ヘッドの共通液室へインクを導くインク供給通路と、共通液室からインクタンクへインクを導くインク排出通路と、共通液室に連通する吐出口を密閉する吐出口密閉手段と、インクタンクから共通液室へインクを圧送するインクポンプとを備え、吐出口密閉手段で吐出口を密閉した状態でインクポンプを作動させてインクタンクからインク供給通路、共通液室およびインク排出通路を通してインクを循環させることにより、インク流路内の空気をインクとともにインクタンク内へ排出するようにしている。
また、特許文献3に記載されているようにインク供給路を複数の連通路を備えた隔壁でヘッドの個別液室に近い側と遠い側を分割し、遠い側にインク流入パイプとインク流出パイプを設けてインク循環圧がメニスカスに影響しないようにしたヘッドがある。これは、サーマル型ヘッドとインクタンクとの間に循環経路を有し、循環経路中にインク圧送手段を備え、インクを吐出する複数の吐出口にそれぞれ連通する複数の液路に連通する共通液室が、複数の液路に直接連通する第1の共通液室と、第1の共通液室に近接し、複数の液路の側とは反対側に配置され、第1の共通液室との間に複数の連通路を備え、かつ、循環経路の一部を構成しインクタンクからの流入口およびインクタンクへの流出口を備えた第2の共通液室とに分割したものである。
上述したように、液体の循環によって液体供給経路内の気泡を排出する方式においては、液体の循環圧によってヘッドのノズルに形成されたメニスカスが破壊して、液体がにじみ出たりノズルから気泡を吸い込んだりする問題があることから、特許文献2、3になどに記載されている対策が講じられている。
As described above, in the method of discharging the bubbles in the liquid supply path by circulating the liquid, the meniscus formed in the nozzle of the head is destroyed by the circulating pressure of the liquid, and the liquid oozes out or sucks the bubbles from the nozzle. Therefore, the measures described in
しかしながら、特許文献2に記載のように液体循環時にノズル面を密閉する構成にあっては、ヘッドが長尺化した場合に完全に密閉することが困難であると共に、液体循環中に液体を吐出して画像を形成することもできなくなるという課題がある。 However, in the configuration in which the nozzle surface is sealed during the circulation of the liquid as described in Patent Document 2, it is difficult to completely seal the head when the head is elongated, and the liquid is discharged during the circulation of the liquid. Thus, there is a problem that an image cannot be formed.
また、特許文献3に記載のように液体供給路を複数の連通路を備えた隔壁でヘッドの個別液室に近い側と遠い側を分割し、遠い側に液体流入パイプと液体流出パイプを設けて液体循環圧がメニスカスに影響しないようにする構成にあっては、インク供給経路の気泡が個別液室に混入することを防止するには有効であるが、個別液室で発生した気泡やノズルから吸い込まれた気泡が浮力などにより上流側に流れた場合でも隔壁によって個別液室に近い側に滞留し循環流で外部に排出できないという課題がある。
Further, as described in
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッドから逆流してくる気泡も含めて液体供給経路中の気泡を循環流によって液体を外部に捨てることなく排出し、更に循環圧によってメニスカスを破壊するなどの悪影響がない液体吐出ヘッド用液体供給部材、この液体供給部材を備えるヘッドユニット、液体吐出装置、画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. The bubbles in the liquid supply path including bubbles flowing backward from the head are discharged without circulating the liquid to the outside by the circulation flow, and the meniscus is further circulated by the circulation pressure. An object of the present invention is to provide a liquid supply member for a liquid discharge head that does not have an adverse effect such as destroying the liquid, a head unit including the liquid supply member, a liquid discharge apparatus, and an image forming apparatus.
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッド用液体供給部材は、液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の液室に液体を供給する複数の独立した共通液室を有する液体吐出ヘッドに接続され、この液体吐出ヘッドの各共通液室に液体を供給する液体供給部材であって、この液体供給部材は、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路の長手方向の端部には、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、液体流路は、共通液室と接続する領域の開口断面積が共通液室間の開口断面積よりも大きい構成とした。 In order to solve the above problems, a liquid supply member for a liquid discharge head according to the present invention has a plurality of independent common liquid chambers that supply liquid to a plurality of liquid chambers that communicate with a plurality of nozzles that discharge droplets. A liquid supply member that is connected to the liquid discharge head and supplies liquid to each common liquid chamber of the liquid discharge head. The liquid supply member flows inside the liquid discharge head along the direction in which the nozzles of the liquid discharge head are arranged. The liquid channel has a supply port for supplying liquid to the liquid channel and a discharge port for discharging liquid from the liquid channel at the end in the longitudinal direction of the liquid channel. The opening cross-sectional area of the region connected to the liquid chamber is larger than the opening cross-sectional area between the common liquid chambers.
本発明に係る液体吐出ヘッド用液体供給部材は、液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の液室に液体を供給する複数の独立した共通液室を有する液体吐出ヘッドに接続され、この液体吐出ヘッドの各共通液室に液体を供給する液体供給部材であって、この液体供給部材は、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路の長手方向の端部には、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、液体流路は、共通液室と接続される連通口の周囲にリブが設けられている構成とした。 A liquid supply member for a liquid discharge head according to the present invention is connected to a liquid discharge head having a plurality of independent common liquid chambers that supply liquid to a plurality of liquid chambers that communicate with a plurality of nozzles that discharge droplets. A liquid supply member for supplying a liquid to each common liquid chamber of the liquid discharge head, the liquid supply member having a liquid flow path through which the liquid flows along the arrangement direction of the nozzles of the liquid discharge head. At the longitudinal end of the flow path, a supply port for supplying the liquid to the liquid flow path and a discharge port for discharging the liquid from the liquid flow path are provided, and the liquid flow path is a communication port connected to the common liquid chamber It was set as the structure by which the rib was provided in the circumference | surroundings.
本発明に係る液体吐出ヘッド用液体供給部材は、液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の液室に液体を供給する複数の独立した共通液室を有する液体吐出ヘッドに接続され、この液体吐出ヘッドの各共通液室に液体を供給する液体供給部材であって、この液体供給部材は、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、供給ポートと排出ポートの少なくともいずれかが液体流路の長手方向端部以外の部分に設けられ、この長手方向端部以外の部分に設けられたポートに対応して共通液室との間に流れを整える整流部材が設けられ、液体流路は、共通液室と接続する領域の開口断面積が共通液室間の開口断面積よりも大きい構成とした。 A liquid supply member for a liquid discharge head according to the present invention is connected to a liquid discharge head having a plurality of independent common liquid chambers that supply liquid to a plurality of liquid chambers that communicate with a plurality of nozzles that discharge droplets. A liquid supply member for supplying a liquid to each common liquid chamber of the liquid discharge head, the liquid supply member having a liquid flow path through which the liquid flows along the arrangement direction of the nozzles of the liquid discharge head. A supply port for supplying liquid to the flow path and a discharge port for discharging liquid from the liquid flow path are provided, and at least one of the supply port and the discharge port is provided at a portion other than the longitudinal end of the liquid flow path. Corresponding to the port provided at the part other than the longitudinal end, a rectifying member is provided for adjusting the flow between the liquid chamber and the common liquid chamber, and the liquid flow path has the same opening cross-sectional area in the region connected to the common liquid chamber Open section between liquid chambers It was a larger configuration than.
本発明に係る液体吐出ヘッド用液体供給部材は、液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の液室に液体を供給する複数の独立した共通液室を有する液体吐出ヘッドに接続され、この液体吐出ヘッドの各共通液室に液体を供給する液体供給部材であって、この液体供給部材は、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、供給ポートと排出ポートの少なくともいずれかが液体流路の長手方向端部以外の部分に設けられ、この長手方向端部以外の部分に設けられたポートに対応して共通液室との間に流れを整える整流部材が設けられ、液体流路は、共通液室と接続される連通口の周囲にリブが設けられている構成とした。 A liquid supply member for a liquid discharge head according to the present invention is connected to a liquid discharge head having a plurality of independent common liquid chambers that supply liquid to a plurality of liquid chambers that communicate with a plurality of nozzles that discharge droplets. A liquid supply member for supplying a liquid to each common liquid chamber of the liquid discharge head, the liquid supply member having a liquid flow path through which the liquid flows along the arrangement direction of the nozzles of the liquid discharge head. A supply port for supplying liquid to the flow path and a discharge port for discharging liquid from the liquid flow path are provided, and at least one of the supply port and the discharge port is provided at a portion other than the longitudinal end of the liquid flow path. Corresponding to the port provided in the part other than the longitudinal end, a rectifying member is provided to adjust the flow between the common liquid chamber and the liquid flow path is formed around the communication port connected to the common liquid chamber. The structure where And the.
本発明に係る液体吐出ヘッド用液体供給部材は、液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の液室に液体を供給する複数の独立した共通液室を有する液体吐出ヘッドに接続され、この液体吐出ヘッドの各共通液室に液体を供給する液体供給部材であって、この液体供給部材は、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、供給ポートと排出ポートの少なくともいずれかが液体流路の長手方向端部以外の部分で、共通液室間に設けられ、液体流路は、共通液室と接続する領域の開口断面積が共通液室間の開口断面積よりも大きい構成とした。 A liquid supply member for a liquid discharge head according to the present invention is connected to a liquid discharge head having a plurality of independent common liquid chambers that supply liquid to a plurality of liquid chambers that communicate with a plurality of nozzles that discharge droplets. A liquid supply member for supplying a liquid to each common liquid chamber of the liquid discharge head, the liquid supply member having a liquid flow path through which the liquid flows along the arrangement direction of the nozzles of the liquid discharge head. A supply port for supplying the liquid to the flow path and a discharge port for discharging the liquid from the liquid flow path are provided, and at least one of the supply port and the discharge port is a portion other than the longitudinal end of the liquid flow path. The liquid flow path provided between the common liquid chambers has a larger opening cross-sectional area than that between the common liquid chambers.
本発明に係る液体吐出ヘッド用液体供給部材は、液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の液室に液体を供給する複数の独立した共通液室を有する液体吐出ヘッドに接続され、この液体吐出ヘッドの各共通液室に液体を供給する液体供給部材であって、この液体供給部材は、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、供給ポートと排出ポートの少なくともいずれかが液体流路の長手方向端部以外の部分で、共通液室間に設けられ、液体流路は、共通液室と接続される連通口の周囲にリブが設けられている構成とした。 A liquid supply member for a liquid discharge head according to the present invention is connected to a liquid discharge head having a plurality of independent common liquid chambers that supply liquid to a plurality of liquid chambers that communicate with a plurality of nozzles that discharge droplets. A liquid supply member for supplying a liquid to each common liquid chamber of the liquid discharge head, the liquid supply member having a liquid flow path through which the liquid flows along the arrangement direction of the nozzles of the liquid discharge head. A supply port for supplying the liquid to the flow path and a discharge port for discharging the liquid from the liquid flow path are provided, and at least one of the supply port and the discharge port is a portion other than the longitudinal end of the liquid flow path. The liquid channel provided between them has a structure in which a rib is provided around a communication port connected to the common liquid chamber.
本発明に係るヘッドユニットは、本発明に係る液体吐出ヘッド用液体供給部材に、複数個の液体吐出ヘッドをヘッド長手方向と直交する方向に位置をずらして、ヘッド長手方向に配列されている構成とした。 The head unit according to the present invention has a configuration in which a plurality of liquid ejection heads are arranged in the longitudinal direction of the liquid supply member for the liquid ejection head according to the present invention, with the positions being shifted in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the head. It was.
本発明に係る液体吐出装置は、液体吐出ヘッドに対して液体を供給する本発明に係る液体供給部材又は本発明に係るヘッドユニットを備えている構成とした。 The liquid ejection apparatus according to the present invention is configured to include the liquid supply member according to the present invention for supplying the liquid to the liquid ejection head or the head unit according to the present invention.
本発明に係る画像形成装置は、液体吐出ヘッドに対して液体を供給する本発明に係る液体供給部材又はヘッドユニットを備えている構成とした。 The image forming apparatus according to the present invention includes the liquid supply member or the head unit according to the present invention that supplies liquid to the liquid discharge head.
本発明に係る液体吐出ヘッド用液体供給部材によれば、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路の長手方向の端部には、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、液体流路は、共通液室と接続する領域の開口断面積が共通液室間の開口断面積よりも大きい構成としたので、液体吐出ヘッドで発生した気泡や液体供給経路上流から液体吐出ヘッド内に流入した気泡を液体吐出ヘッドのメニスカスを破壊することなく循環流によって排出することができる。 According to the liquid supply member for a liquid discharge head according to the present invention, the liquid supply member for the liquid discharge head has a liquid flow path through which the liquid flows along the arrangement direction of the nozzles of the liquid discharge head. A supply port for supplying the liquid to the liquid flow path and a discharge port for discharging the liquid from the liquid flow path are provided, and the liquid flow path has an opening cross-sectional area of the region connected to the common liquid chamber. Therefore, bubbles generated in the liquid discharge head and bubbles flowing into the liquid discharge head from the upstream side of the liquid supply path can be discharged by a circulating flow without destroying the meniscus of the liquid discharge head.
本発明に係る液体吐出ヘッド用液体供給部材によれば、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路の長手方向の端部には、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、液体流路は、共通液室と接続される連通口の周囲にリブが設けられている構成としたので、液体吐出ヘッドで発生した気泡や液体供給経路上流から液体吐出ヘッド内に流入した気泡を液体吐出ヘッドのメニスカスを破壊することなく循環流によって排出することができる。 According to the liquid supply member for a liquid discharge head according to the present invention, the liquid supply member for the liquid discharge head has a liquid flow path through which the liquid flows along the arrangement direction of the nozzles of the liquid discharge head. A supply port for supplying liquid to the liquid flow path and a discharge port for discharging liquid from the liquid flow path, and the liquid flow path has a configuration in which a rib is provided around a communication port connected to the common liquid chamber; Therefore, bubbles generated in the liquid discharge head and bubbles flowing into the liquid discharge head from the upstream side of the liquid supply path can be discharged by a circulating flow without destroying the meniscus of the liquid discharge head.
本発明に係る液体吐出ヘッド用液体供給部材によれば、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、供給ポートと排出ポートの少なくともいずれかが液体流路の長手方向端部以外の部分に設けられ、この長手方向端部以外の部分に設けられたポートに対応して共通液室との間に流れを整える整流部材が設けられ、液体流路は、共通液室と接続する領域の開口断面積が共通液室間の開口断面積よりも大きい構成としたので、液体吐出ヘッドで発生した気泡や液体供給経路上流から液体吐出ヘッド内に流入した気泡を液体吐出ヘッドのメニスカスを破壊することなく循環流によって排出することができるとともに、気泡排出効率を向上することができる。 According to the liquid supply member for a liquid discharge head according to the present invention, the liquid supply member for supplying a liquid to the liquid flow path has a liquid flow path through which the liquid flows along the arrangement direction of the nozzles of the liquid discharge head. A discharge port for discharging the liquid from the flow path is provided, and at least one of the supply port and the discharge port is provided in a part other than the longitudinal end of the liquid flow path, and is provided in a part other than the longitudinal end. Corresponding to the port, a rectifying member for regulating the flow between the common liquid chambers is provided, and the liquid flow path is configured such that the opening cross-sectional area of the region connected to the common liquid chamber is larger than the open cross-sectional area between the common liquid chambers Therefore, the bubbles generated in the liquid discharge head and the bubbles flowing into the liquid discharge head from the upstream of the liquid supply path can be discharged by circulating flow without destroying the meniscus of the liquid discharge head, It is possible to improve the foam discharging efficiency.
本発明に係る液体吐出ヘッド用液体供給部材によれば、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、供給ポートと排出ポートの少なくともいずれかが液体流路の長手方向端部以外の部分に設けられ、この長手方向端部以外の部分に設けられたポートに対応して共通液室との間に流れを整える整流部材が設けられ、液体流路は、共通液室と接続される連通口の周囲にリブが設けられている構成としたので、液体吐出ヘッドで発生した気泡や液体供給経路上流から液体吐出ヘッド内に流入した気泡を液体吐出ヘッドのメニスカスを破壊することなく循環流によって排出することができるとともに、気泡排出効率を向上することができる。 According to the liquid supply member for a liquid discharge head according to the present invention, the liquid supply member for supplying a liquid to the liquid flow path has a liquid flow path through which the liquid flows along the arrangement direction of the nozzles of the liquid discharge head. A discharge port for discharging the liquid from the flow path is provided, and at least one of the supply port and the discharge port is provided in a part other than the longitudinal end of the liquid flow path, and is provided in a part other than the longitudinal end. A flow straightening member is provided between the common liquid chamber corresponding to the port, and the liquid flow path has a rib provided around the communication port connected to the common liquid chamber. Bubbles generated in the discharge head and bubbles flowing into the liquid discharge head from upstream of the liquid supply path can be discharged by circulating flow without destroying the meniscus of the liquid discharge head, and the bubble discharge efficiency is improved. It can be.
本発明に係る液体吐出ヘッド用液体供給部材によれば、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、供給ポートと排出ポートの少なくともいずれかが液体流路の長手方向端部以外の部分で、共通液室間に設けられ、液体流路は、共通液室と接続する領域の開口断面積が共通液室間の開口断面積よりも大きい構成としたので、液体吐出ヘッドで発生した気泡や液体供給経路上流から液体吐出ヘッド内に流入した気泡を液体吐出ヘッドのメニスカスを破壊することなく循環流によって排出することができるとともに、気泡排出効率を向上することができる。 According to the liquid supply member for a liquid discharge head according to the present invention, the liquid supply member for supplying a liquid to the liquid flow path has a liquid flow path through which the liquid flows along the arrangement direction of the nozzles of the liquid discharge head. A discharge port for discharging the liquid from the flow path is provided, and at least one of the supply port and the discharge port is provided between the common liquid chambers at a portion other than the end portion in the longitudinal direction of the liquid flow path. Since the opening cross-sectional area of the region connected to the liquid chamber is larger than the opening cross-sectional area between the common liquid chambers, bubbles generated in the liquid discharge head and bubbles flowing into the liquid discharge head from the upstream of the liquid supply path are liquidated. While being able to discharge by a circulation flow, without destroying the meniscus of a discharge head, bubble discharge | emission efficiency can be improved.
本発明に係る液体吐出ヘッド用液体供給部材によれば、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、供給ポートと排出ポートの少なくともいずれかが液体流路の長手方向端部以外の部分で、共通液室間に設けられ、液体流路は、共通液室と接続される連通口の周囲にリブが設けられている構成としたので、液体吐出ヘッドで発生した気泡や液体供給経路上流から液体吐出ヘッド内に流入した気泡を液体吐出ヘッドのメニスカスを破壊することなく循環流によって排出することができるとともに、気泡排出効率を向上することができる。 According to the liquid supply member for a liquid discharge head according to the present invention, the liquid supply member for supplying a liquid to the liquid flow path has a liquid flow path through which the liquid flows along the arrangement direction of the nozzles of the liquid discharge head. A discharge port for discharging the liquid from the flow path is provided, and at least one of the supply port and the discharge port is provided between the common liquid chambers at a portion other than the end portion in the longitudinal direction of the liquid flow path. Since a rib is provided around the communication port connected to the liquid chamber, bubbles generated in the liquid discharge head and bubbles flowing into the liquid discharge head from the upstream of the liquid supply path can be used to reduce the meniscus of the liquid discharge head. While being able to discharge | emit by a circulation flow, without destroying, bubble discharge | emission efficiency can be improved.
本発明に係るヘッドユニットによれば、本発明に係る液体吐出ヘッド用液体供給部材に、複数個の液体吐出ヘッドをヘッド長手方向と直交する方向に位置をずらして、ヘッド長手方向に配列されている構成としたので、安定した滴吐出を行うことができる長尺ヘッドを得ることができる。 According to the head unit of the present invention, the liquid supply member for the liquid discharge head according to the present invention has a plurality of liquid discharge heads arranged in the longitudinal direction of the head while being displaced in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the head. Therefore, a long head capable of performing stable droplet discharge can be obtained.
本発明に係る液体吐出装置によれば、液体吐出ヘッドに対して液体を供給する本発明に係る液体供給部材又は本発明に係るヘッドユニットを備えている構成としたので、安定した滴吐出を行うことができる。 According to the liquid ejection apparatus according to the present invention, since the liquid supply member according to the present invention for supplying the liquid to the liquid ejection head or the head unit according to the present invention is provided, stable droplet ejection is performed. be able to.
本発明に係る画像形成装置によれば、液体吐出ヘッドに対して液体を供給する本発明に係る液体供給部材又は本発明に係るヘッドユニットを備えている構成としたので、安定した滴吐出を行うことができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, since the liquid supply member according to the present invention for supplying the liquid to the liquid discharge head or the head unit according to the present invention is provided, stable droplet discharge is performed. be able to.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体吐出ヘッド用液体供給部材を含むヘッドユニットの第1実施形態について図1ないし図4を参照して説明する。なお、図1は本発明に係る液体供給部材と液体吐出ヘッドとを一体化されて構成されるヘッドユニットを示す斜視説明図、図2は同ヘッドユニットの長手方向断面図、図3は同じく図4のB−B線に沿う平断面説明図、図4は図2のA−A線に沿う同ヘッドユニットの短手方向断面図、図5は同じく液体吐出ヘッドの短手方向に沿う要部拡大説明図である。また、図3では図示を簡略化するため、液体吐出ヘッドを破線で図示している(以下、同様である。)。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. A first embodiment of a head unit including a liquid supply member for a liquid ejection head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a perspective explanatory view showing a head unit in which a liquid supply member and a liquid discharge head according to the present invention are integrated, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the head unit, and FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view taken along line BB in FIG. 4, FIG. 4 is a sectional view in the short direction of the head unit along line AA in FIG. 2, and FIG. FIG. Further, in FIG. 3, the liquid discharge head is illustrated by a broken line for the sake of simplicity (the same applies hereinafter).
ヘッドユニット100は、液体供給部材20に、一体的に、複数(ここでは6個とするが、これに限らない。)の短尺の液体吐出ヘッド1a〜1f(区別しないときは「液体吐出ヘッド1」という。)を、ヘッド長手方向と直交する方向に位置をずらして、ヘッド長手方向に配列されている、つまり、千鳥状に配置することで構成した、ライン型ヘッドなどの長尺ヘッドである。
The
液体吐出ヘッド1は、サーマル型ヘッドであり、発熱体基板2と流路基板3から構成される。流路基板3には液滴を吐出する複数のノズル5、各ノズル5が連通する複数の個別液室6が設けられ、発熱体基板3には各個別液室6に対応してそれぞれ発熱体素子が設けられている。発熱体基板2には、図示しないFPCなどの通電手段が接続されており、この通電手段を介して発熱体素子4にパルス電圧などが入力されることで発熱体素子4が駆動され、個別液室6内の液体に膜沸騰を生ぜしめ、ノズル5から液体の滴(液滴)が吐出される。本実施形態においては、図4及び図5に示すように、ヘッド長手方向に複数のノズル5を並べたノズル列が2列形成されており、各ノズル5に対応した個別液室6には、図2ないし図4に示すように発熱体基板2の中央に設けられた共通液室7から液体が供給される構造となっている。
The
そして、これら6個の液体吐出ヘッド1の発熱体基板2の共通液室7を形成する開口に対応して、図2及び図3に示すように、共通液室7に液体を供給する本発明に係る液体供給部材20が接合されている。なお、本実施形態では、液体供給部材20が直接各液体吐出ヘッド1に接合されているが、両者の間にスペーサプレートなどの他の部材が介在するような構成でもよい。
The present invention supplies liquid to the
液体供給部材20は、内部に、液体が長手方向に沿って流れる2つの独立した液体流路(液体循環路)となる主幹流路21、21を有する。一方の主幹流路(液体流路)21は液体吐出ヘッド1a、1b、1cの列に対応し、他方の主幹流路(液体流路)21は液体吐出ヘッド1d、1e、1fの列に対応する。ぞれぞれの液体流路21、21の長手方向端部には液体を供給する供給ポート12と液体を排出する排出ポート13が形成されている。
The
なお、後述するが、この液体供給部材20は図示しない液体供給経路内に配置され、供給ポート12から主幹流路21を通じて排出ポート13に向けて液体を流して液体を循環させるようにしている。なお、図2などで供給ポート12に向かう矢印、排出ポート13から外側に向かう方向の矢印は、それぞれ液体の流入方向及び排出方向を示している(以下でも同様である。)。
As will be described later, the
そして、主幹流路21と液体吐出ヘッド1の共通液室7との間には、主幹流路21よりも開口断面積が相対的に小さい(狭断面の)狭連通流路22が設けられている。この狭連通路22は液体吐出ヘッド1の共通液室7に連通する液体の連通口となっている。なお、開口断面積とは、図3で示す断面説明図のように、液体供給部材20の長手方向(液体吐出ヘッド1のノズルの並び方向、循環流生成方向)と直交する方向(液体供給部材20の短手方向)での断面における面積をいう。
A
したがって、各液体吐出ヘッド1への液体は、供給ポート12から主幹流路21に入り、それから狭連通流路22を経由して共通液津7に供給される。液体吐出ヘッド1や供給ポート12の上流側から液体供給部材20内に気泡が混入した場合、気泡はその浮力により主幹流路21の上部(天面21d)に堆積する。そこで、供給ポート12から排出ポート13に向かう流れを主幹流路21に形成することにより、排出ポート13から気泡を排出する。このとき、図4に示すように、主幹流路21に対して液体吐出ヘッド1に連通する狭連通流路22を狭めた形状としているので、主幹流路21の流れが狭連通流路22内に形成されないため、気泡排出のための循環流による液体吐出ヘッド1への影響をなくすことができる。
Accordingly, the liquid to each
また、主幹流路21は、液体吐出ヘッド1の上部にあたる部分21aを液体吐出ヘッド1間の部分21bよりも開口断面積が大きくなるようにしている。つまり、液体流路となる主幹流路21は、共通液室7と接続する領域(部分21a)の開口断面積が共通液室間(部分21b)の開口断面積よりも大きい構成としている。具体的には、共通液室接続領域部分21aの高さHg、幅Wgを、共通液室間部分21bの高さHh、幅Whよりも大きく(Hg>Hh、Wg>Wh)としている。
Further, the
このように、主幹流路21を構成することにより、循環流の流速が液体吐出ヘッド1近くでは相対的に遅くなるので、液体吐出ヘッド1のノズル5のメニスカス破壊が防止され、液体吐出ヘッド1、1間では流速が相対的に速くなるので、気泡排出性を高めることができる。なお、ここでは、主幹流路21の高さと幅の両者を異ならせて、共通液室接続領域部分21aと共通液室間部分21bの開口断面積を異ならせたが、いずれか一方を異ならせるだけでも同様の効果が得られる。
By configuring the
また、この実施形態では、液体吐出ヘッド1a、1b、1cに対応した主幹流路21と液体吐出ヘッド1d、1e、1fに対応した主幹流路21における液体の流れ方向が逆方向となる構成としているが、同方向に流れるようにすることもできる。また、液体供給部材20は複数の部品から構成されてもよく、特に、狭連通流路22を形成する部材を熱伝導率の大きい材質とすると、液体吐出ヘッド1や内部の液体を効率的に放熱できるので、液滴の吐出安定性をより向上させることができる。
In this embodiment, the liquid flow direction in the
このように、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路の長手方向の端部には、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、液体流路は、共通液室と接続する領域の開口断面積が共通液室間の開口断面積よりも大きい構成とすることで、液体吐出ヘッドで発生した気泡や液体供給経路上流から液体吐出ヘッド内に流入した気泡を液体吐出ヘッドのメニスカスを破壊することなく循環流によって排出することができる。 As described above, the liquid flow path in which the liquid flows along the arrangement direction of the nozzles of the liquid discharge head is provided, and a supply port that supplies the liquid to the liquid flow path is provided at the end in the longitudinal direction of the liquid flow path. A discharge port for discharging the liquid from the liquid flow path is provided, and the liquid flow path is configured such that the opening cross-sectional area of the region connected to the common liquid chamber is larger than the opening cross-sectional area between the common liquid chambers. Bubbles generated in the head and bubbles flowing into the liquid discharge head from upstream of the liquid supply path can be discharged by a circulating flow without destroying the meniscus of the liquid discharge head.
次に、本発明の第2実施形態について図6を参照して説明する。なお、図6は同実施形態におけるヘッドユニットの長手方向断面図である。
ここでは、液体供給部材20の主幹流路21の略中央部に供給ポート12を設け、長手方向端部に排出ポート13、13を設けている。これにより、主幹流路21の長さ(液体供給部材20の長さ)が長くなった場合でも、このように主幹流路21の途中にポートを適宜設けることで、循環経路(主幹経路21)の長さを実効的に短くすることができ、気泡の排出時間を短くすることができて気泡排出効率が向上する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the head unit in the embodiment.
Here, the
また、この実施形態では、供給ポート12が液体吐出ヘッド1の真上に位置しているので、供給ポート12と狭連通流路22(液体吐出ヘッド1の共通液室7)との間に、供給ポート12から供給される液体の流れを排出ポート13、13に向かう方向に整える整流部材18を配置している。この整流部材18の共通液室7に対向する面を傾斜面19とし、共通液室7から浮上した気泡が整流部材18にトラップされにくくしている。
In this embodiment, since the
これにより、供給ポート12から流入する液体の流れの方向が、矢印で示すように、主幹流路21の長手方向に滑らかに曲げられ、液体吐出ヘッド1の共通液室7に直接的に流速の大きい供給ポート12からの流れが液体吐出ヘッド1に向かうことが防止されて、液体吐出ヘッド1のノズル7のメニスカスに悪影響を及ぼすことを防止できる。
As a result, the flow direction of the liquid flowing in from the
つまり、図7に示す比較例1のように整流部材18が設けられない場合、供給ポート12から流入する液体の流れが矢印で示すように狭連通流路22に直接的に向かうことになり、液体吐出ヘッド1の共通液室7に対して流れの影響が及び、液体吐出ヘッド1のノズル5のメニスカスに悪影響が及ぶおそれがあるのに対し、この実施形態のように整流部材18を設けることで、このような不都合を防止できる。
That is, when the rectifying member 18 is not provided as in the first comparative example shown in FIG. 7, the flow of the liquid flowing in from the
このように、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、供給ポートと排出ポートの少なくともいずれかが液体流路の長手方向端部以外の部分に設けられ、この長手方向端部以外の部分に設けられたポートに対応して共通液室との間に流れを整える整流部材が設けられ、液体流路は、共通液室と接続する領域の開口断面積が共通液室間の開口断面積よりも大きい構成としたので、液体吐出ヘッドで発生した気泡や液体供給経路上流から液体吐出ヘッド内に流入した気泡を液体吐出ヘッドのメニスカスを破壊することなく循環流によって排出することができるとともに、液体吐出ヘッドのメニスカスに対する悪影響を防止しつつ、液体供給部材の実効的な長さを短くして気泡排出効率を向上することができる。 As described above, the liquid flow path in which the liquid flows along the arrangement direction of the nozzles of the liquid discharge head is provided, and the supply port for supplying the liquid to the liquid flow path and the discharge port for discharging the liquid from the liquid flow path are provided. And at least one of the supply port and the discharge port is provided in a portion other than the longitudinal end portion of the liquid flow path, and is provided between the common liquid chamber and the port provided in the portion other than the longitudinal end portion. The flow path is provided with a flow regulating member, and the liquid flow path is configured such that the opening cross-sectional area of the region connected to the common liquid chamber is larger than the opening cross-sectional area between the common liquid chambers. In addition, bubbles flowing into the liquid discharge head from upstream of the liquid supply path can be discharged by a circulating flow without destroying the meniscus of the liquid discharge head, and the liquid discharge head has a negative effect on the meniscus. While preventing, it is possible to improve the bubble discharge efficiency by shortening the effective length of the liquid supplying member.
なお、ここでは、供給ポート12が液体供給部材20の長手方向端部以外の部分で共通液室に対向する位置に設けられている例で説明したが、供給ポート12に代えて、或いは、供給ポート12とともに排出ポート13が設けられる場合でも同様に適用することができる。
Here, the example in which the
次に、本発明の第3実施形態について図8を参照して説明する。なお、図8は同実施形態におけるヘッドユニットの長手方向断面図である。
ここでは、液体供給部材20の主幹流路21の長手方向端部以外の部分で、液体吐出ヘッド1の共通液室7に対向しない位置(共通液室間部分21bに対向する位置)に供給ポート12及び排出ポート13を設けるとともに、長手方向端部にも供給ポート12、排出ポート13を設けている。これにより、主幹流路21の長さ(液体供給部材20の長さ)が長くなった場合でも、このように主幹流路21の途中にポートを適宜設けることで、循環経路(主幹経路21)の長さを実効的に短くすることができ、気泡の排出時間を短くすることができて気泡排出効率が向上する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the head unit in the same embodiment.
Here, a supply port is provided at a position other than the longitudinal end portion of the
また、主幹流路21の長手方向端部以外の部分に設けた供給ポート12、排出ポート13は、共通液室間部分21bに対応する位置に設け、液体吐出ヘッド1から離しているので、前記第2実施形態のような整流部材18を設けないでも、供給ポート12から流入する液体、排出ポート13に流入して排出される液体の流れが、液体吐出ヘッド1のノズル5のメニスカスに影響を与えることを防止できる。
Further, the
このように、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、供給ポートと排出ポートの少なくともいずれかが液体流路の長手方向端部以外の部分で、共通液室間に設けられ、液体流路は、共通液室と接続する領域の開口断面積が共通液室間の開口断面積よりも大きい構成としたので、液体吐出ヘッドで発生した気泡や液体供給経路上流から液体吐出ヘッド内に流入した気泡を液体吐出ヘッドのメニスカスを破壊することなく循環流によって排出することができるとともに、液体吐出ヘッドのメニスカスに対する悪影響を防止しつつ、液体供給部材の実効的な長さを短くして気泡排出効率を向上することができる。 As described above, the liquid flow path in which the liquid flows along the arrangement direction of the nozzles of the liquid discharge head is provided, and the supply port for supplying the liquid to the liquid flow path and the discharge port for discharging the liquid from the liquid flow path are provided. And at least one of the supply port and the discharge port is provided between the common liquid chambers at a portion other than the longitudinal end portion of the liquid flow path, and the liquid flow path has an opening cross-sectional area of a region connected to the common liquid chamber. Since the configuration is larger than the opening cross-sectional area between the common liquid chambers, the bubbles generated in the liquid discharge head and the bubbles flowing into the liquid discharge head from the upstream of the liquid supply path can be circulated without destroying the meniscus of the liquid discharge head. As a result, the effective length of the liquid supply member can be shortened and the bubble discharge efficiency can be improved while preventing adverse effects on the meniscus of the liquid discharge head.
なお、ここでは、供給ポート12及び排出ポート13が液体供給部材20の長手方向端部以外の部分で共通液室間に対向する位置に設けられている例で説明したが、供給ポート12及び排出ポート13のいずれかが設けられる場合でも同様に適用することができる。
Here, the example in which the
次に、本発明の第4実施形態について図9ないし図11を参照して説明する。なお、図9は同実施形態におけるヘッドユニットの長手方向断面図、図10は同じく図11のD−D線に沿う平断面説明図、図11は図9のC−C線に沿う同ヘッドユニットの短手方向断面図である。
この実施形態の液体供給部材20は、前記各実施形態で説明した狭連通流路22を有していない代わりに、液体供給部材20の液体吐出ヘッド1の共通液室7に面する壁面に設けられる連通口17の周囲にリブ16が形成されている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 is a longitudinal sectional view of the head unit in the same embodiment, FIG. 10 is a plane sectional explanatory view along the line DD of FIG. 11, and FIG. 11 is the same head unit along the line CC of FIG. FIG.
The
この液体供給部材20でも、液体吐出ヘッド1や供給ポート12の上流側から液体供給部材20内に気泡が混入した場合、気泡はその浮力により主幹流路21の上部(天面21d)に堆積する。そこで、供給ポート12から排出ポート13に向かう流れを主幹流路21に形成することにより、排出ポート13から気泡を排出する。
In the
このとき、主幹流路21の共通液室接続領域部分21aの液体吐出ヘッド1に連通する側の液体の流れが、複数のリブ16によって接触面積が増大しているため、液体の粘性抵抗によって流れにくくなり、前記第1実施形態の構成と同様に、実質的な流れが主幹流路21の上方のみとなる。したがって、主幹流路21の共通液室接続領域部分21aでの流れが連通口17の近傍に形成されないため、気泡排出のための循環流による液体吐出ヘッド1のノズル5のメニスカスへの影響を低減することができる。なお、本実施形態ではリブ16をその主要面が循環流に平行な向きに形成されているが、循環流の向きに対して直角な向きになるように設けてもよい。
At this time, the liquid flow on the side communicating with the
また、この本実施形態においても、主幹流路21は、液体吐出ヘッド1の上部にあたる部分21aを液体吐出ヘッド1間の部分21bよりも開口断面積が大きくなるようにしている。つまり、液体流路となる主幹流路21は、共通液室7と接続する領域(部分21a)の開口断面積が共通液室間(部分21b)の開口断面積よりも大きい構成としている。このようにすることにより、循環流の流速を液体吐出ヘッド1近くで遅くして液体吐出ヘッド1のノズル5のメニスカス破壊を防止し、液体吐出ヘッド1、1間では流速を速くして気泡排出性を高めることができる。
Also in this embodiment, the
このように、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路の長手方向の端部には、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、液体流路は、共通液室と接続される連通口の周囲にリブが設けられている構成とすることで、液体吐出ヘッドで発生した気泡や液体供給経路上流から液体吐出ヘッド内に流入した気泡を液体吐出ヘッドのメニスカスを破壊することなく循環流によって排出することができる。 As described above, the liquid flow path in which the liquid flows along the arrangement direction of the nozzles of the liquid discharge head is provided, and a supply port that supplies the liquid to the liquid flow path is provided at the end in the longitudinal direction of the liquid flow path. Air bubbles generated in the liquid discharge head are provided by providing a discharge port for discharging liquid from the liquid flow path, and the liquid flow path is provided with a rib around the communication port connected to the common liquid chamber. In addition, bubbles that have flowed into the liquid discharge head from the upstream side of the liquid supply path can be discharged by a circulating flow without destroying the meniscus of the liquid discharge head.
次に、本発明の第5実施形態について図12ないし図14を参照して説明する。なお、図12は同実施形態におけるヘッドユニットの長手方向断面図、図13は同じく図14のF−F線に沿う平断面説明図、図14は図12のE−E線に沿う同ヘッドユニットの短手方向断面図である。
この実施形態の液体供給部材20は、1つの主幹流路21が6つの液体吐出ヘッド1全てに連通した構成である。このような構成にすると、主幹流路21の内部空間が大きくなるので、必要に応じて内部に構造体を形成しやすくなる。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 is a longitudinal sectional view of the head unit in the same embodiment, FIG. 13 is a plane sectional explanatory view taken along the line FF in FIG. 14, and FIG. 14 is the head unit along the line EE in FIG. FIG.
The
そこで、ここでは、主幹流路21から液体吐出ヘッド1を連通する狭連通流路22は主幹流路21の内側に突出して設けられている。このような構成とすることで、液体供給部材20を小型化するとともに狭連通流路22によって循環流の液体吐出ヘッド1のノズル5のメニスカスへの影響を低減することができる。
Therefore, here, the
ただし、この構成においては、狭連通流路22の開口が循環流の流速が大きい主幹流路21の中央部に位置するので、狭連通流路22の周囲に狭連通流路22の開口部よりも高い位置までリブ16を設けている。リブ16は、狭連通流路22の開口部に対して液体の流れ方向上流側及び下流側のリブ16a、16aと、狭連通流路22の開口部に側部で液体の流れ方向に沿うリブ16b、16bとで構成している。このリブ16によって、循環流に対する共通液室7との連通開口部での流れが緩やかになり、液体吐出ヘッド1への悪影響をさらに効果的に低減することができる。
However, in this configuration, the opening of the narrow
つまり、図15ないし図17に示す比較例2のように、リブ16がない構成にすると、狭連通流路22の開口が循環流の流速が大きい主幹流路21の中央部に位置するので、主幹流路21の流れによる影響が狭連通流路22を通じて液体吐出ヘッド1の共通液室7に及んでメニスカスが崩れ、ノズル5から液漏れが生じるおそれがあるのに対し、リブ16を設けて開口部付近での流速を落とすことでこのような不具合を防止できる。
That is, as in Comparative Example 2 shown in FIG. 15 to FIG. 17, when the configuration without the
なお、ここでは、リブ16と狭連通流路22の開口部の間に隙間が形成されているが、開口部を形成する構造体にリブが一体的に形成されて隙間がない形態とすることもできる。
Here, a gap is formed between the
このように、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路の長手方向の端部には、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、液体流路は、共通液室と接続される連通口の周囲にリブが設けられている構成とすることで、液体吐出ヘッドで発生した気泡や液体供給経路上流から液体吐出ヘッド内に流入した気泡を液体吐出ヘッドのメニスカスを破壊することなく循環流によって排出することができる。 As described above, the liquid flow path in which the liquid flows along the arrangement direction of the nozzles of the liquid discharge head is provided, and a supply port that supplies the liquid to the liquid flow path is provided at the end in the longitudinal direction of the liquid flow path. Air bubbles generated in the liquid discharge head are provided by providing a discharge port for discharging liquid from the liquid flow path, and the liquid flow path is provided with a rib around the communication port connected to the common liquid chamber. In addition, bubbles that have flowed into the liquid discharge head from the upstream side of the liquid supply path can be discharged by a circulating flow without destroying the meniscus of the liquid discharge head.
次に、本発明の第6実施形態について図18及び図19を参照して説明する。なお、図18は同実施形態におけるヘッドユニットの長手方向説明図、図19は同じく平面説明図である。
この実施形態の液体供給部材20は、長手方向端部以外にも供給ポート12と排出ポート13を各2個ずつ主幹流路21の途中で液体吐出ヘッド1に対向しない位置に設けられている。供給ポート12と排出ポート13は全てのポートを同時に利用しても良いし、複数のポートを適宜な組み合わせで選択して利用しても良い。複数のポートを設けることで、広い流路内の気泡を種々のモードで効率よく排出することが可能となる。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 18 is an explanatory diagram in the longitudinal direction of the head unit in the same embodiment, and FIG. 19 is an explanatory plan view.
The
また、ここでは、液体が流出入するポートが液体吐出ヘッド1に対向しない位置に設けられており、また、液体吐出ヘッド1の共通液室7に連通する狭連通流路22の周囲に狭連通流路22の開口部よりも高い位置までリブ16を設けているので、様々な気泡排出モードで形成される循環流に対しても、液体吐出ヘッド1のノズル5のメニスカスに悪影響を及ぼさないようにすることができる。したがって、液体吐出ヘッド1から液滴を吐出しながら気泡排出することも可能になる。
Further, here, the port through which the liquid flows in and out is provided at a position not facing the
このように、内部に液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って液体が流れる液体流路を有し、液体流路に液体を供給する供給ポートと液体流路から液体を排出する排出ポートを有し、供給ポートと排出ポートのいずれかは共通液室に対向しない位置に設けられ、液体流路は、共通液室と接続される連通口の周囲にリブが設けられている構成とすることで、液体吐出ヘッドで発生した気泡や液体供給経路上流から液体吐出ヘッド内に流入した気泡を液体吐出ヘッドのメニスカスを破壊することなく循環流によって排出することができるとともに、液体吐出ヘッドのメニスカスに対する悪影響を防止しつつ、液体供給部材の実効的な長さを短くして気泡排出効率を向上することができる。 As described above, the liquid flow path in which the liquid flows along the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head is provided, and the supply port for supplying the liquid to the liquid flow path and the discharge port for discharging the liquid from the liquid flow path are provided. In addition, either the supply port or the discharge port is provided at a position that does not face the common liquid chamber, and the liquid flow path is configured such that a rib is provided around the communication port connected to the common liquid chamber. The bubbles generated in the liquid discharge head and the bubbles flowing into the liquid discharge head from the upstream of the liquid supply path can be discharged by circulating flow without destroying the meniscus of the liquid discharge head, and the liquid discharge head has a negative effect on the meniscus. The bubble discharge efficiency can be improved by shortening the effective length of the liquid supply member while preventing the bubbles.
なお、この実施形態おいて、供給ポートと排出ポートのいずれかが共通液室に対向する位置に設けられる場合には、前述した第3実施形態と同様に整流部材を設けることで、液体吐出ヘッドのメニスカスに対する悪影響を防止しつつ、液体供給部材の実効的な長さを短くして気泡排出効率を向上することができる。 In this embodiment, when either the supply port or the discharge port is provided at a position facing the common liquid chamber, the liquid discharge head is provided by providing a rectifying member as in the third embodiment. The bubble discharge efficiency can be improved by shortening the effective length of the liquid supply member while preventing adverse effects on the meniscus.
次に、本発明に係る液体吐出装置を含む画像形成装置に適用について説明する。なお、ここでは、液体としてインクを吐出し、ファクシミリ装置、複写装置、これらの複合機などにも適用可能なインクジェットプリンタに適用した例を説明するが、本発明に係る液体吐出装置は、インク以外の液体、例えばDNA試料やレジスト、パターン材料などを吐出する液体吐出ヘッドや液体吐出装置、或いはこれらを備える画像形成装置にも適用することができる。 Next, application to an image forming apparatus including a liquid ejection apparatus according to the present invention will be described. Here, an example will be described in which ink is ejected as a liquid and applied to an ink jet printer that can be applied to a facsimile machine, a copying machine, a multi-function machine thereof, or the like. However, the liquid ejection apparatus according to the present invention is not an ink. The present invention can also be applied to a liquid discharge head and a liquid discharge apparatus for discharging a liquid such as a DNA sample, a resist, and a pattern material, or an image forming apparatus including these.
まず、本発明に係る画像形成装置の第1実施形態について図20ないし図22を参照して説明する。なお、図20は同画像形成装置の構成図、図21は同装置の維持回復時の状態を示す説明図、図22は液体供給経路の説明に供する模式的説明図である。
この画像形成装置は、搬送される最大の紙幅に対応した長さを有するヘッドユニット100からなる記録ヘッド(100K、100C、100M、100Y)が異なる4色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色)のインクごとに4つ設けられたラインプリンタである。4つの記録ヘッド1は、ヘッドフレーム36に固定されており、図示しないヘッド昇降機構により4つのヘッド1が同時に上下に移動可能な構成となっている。
First, a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 20 is a configuration diagram of the image forming apparatus, FIG. 21 is an explanatory diagram showing a state during maintenance and recovery of the apparatus, and FIG. 22 is a schematic explanatory diagram for explaining a liquid supply path.
In this image forming apparatus, four colors (black, cyan, magenta, and yellow) having different recording heads (100K, 100C, 100M, and 100Y) including a
記録ヘッド100K、100C、100M、100Yのすぐ下方にはインクにより画像が記録される記録紙が搬送される。記録紙は、給紙トレイ38に積載保持されており、図示しない分離給紙機構により1枚ずつ送り出され、紙搬送ベルト30によって搬送され、記録完了後、排紙トレイ39に排紙される。
A recording sheet on which an image is recorded with ink is conveyed immediately below the recording heads 100K, 100C, 100M, and 100Y. The recording sheets are stacked and held on the
紙搬送ベルト30は、ベルト搬送ローラ31とテンションローラ32によって張架されており、表層は樹脂材で構成された高抵抗層、裏層は樹脂材料にカーボンによる抵抗制御を行った中抵抗層の2層構造である。この紙搬送ベルト30には、金属ローラの外層に中抵抗層が形成され最外層に薄い高抵抗層が形成された帯電ローラ33が接触されている。
The
そこで、帯電ローラ33に高電圧を印加することにより、紙搬送ベルト30と帯電ローラ33のニップ部近傍のエアーギャップで放電が生じ、紙搬送ベルト30上に電荷が付着する。帯電ローラ33に印加する電圧を正負の交流電圧とすると、紙搬送ベルト30上には正負の電荷が交互にストライプ状に付着する。このように帯電した紙搬送ベルト30に記録紙を供給すると、静電力によって記録紙が紙搬送ベルト30に吸着する。記録紙が強固に紙搬送ベルト30に保持された状態で印字を行うことができるため、高速に用紙を搬送しながら印字を行う場合でも、安定した印字品質を得ることができる。
Therefore, by applying a high voltage to the charging
記録ヘッド100K、100C、100M、100Yを構成するヘッドユニット100の各液体吐出ヘッド1は、前述した第1実施形態で示すような発熱体4の駆動によるインクの膜沸騰により吐出圧を得るサーマル方式のものとし、液室6内の吐出エネルギー作用部(発熱体部)へのインクの流れ方向とノズル5の開口中心軸とを直角となしたサイドシューター方式の構成としている。
Each of the liquid discharge heads 1 of the
このような構成とすることによって、発熱体4からのエネルギーをより効率良くインク滴の形成とその飛行の運動エネルギーへと変換でき、またインクの供給によるメニスカスの復帰も速いという構造上の利点を有する。また、エッジシューター方式において問題となる気泡が消滅する際の衝撃により発熱体4を徐々に破壊する、いわゆるキャビテーション現象をサイドシューターであれば回避することができる。つまり、サイドシューターにおいて気泡が成長し、その気泡がノズル5に達すれば気泡が大気に通じることになり温度低下による気泡の収縮が起こらない。そのため、記録ヘッドの寿命が長いという長所を有する。
With this configuration, the energy from the heating element 4 can be more efficiently converted into the formation of ink droplets and the kinetic energy of the flight, and the meniscus can be quickly restored by supplying ink. Have. Further, the side shooter can avoid a so-called cavitation phenomenon in which the heat generating element 4 is gradually destroyed by an impact when bubbles that are problematic in the edge shooter method disappear. That is, when bubbles grow in the side shooter and the bubbles reach the
この液体吐出ヘッド1は、例えば次のようにして製作することができる。まず、発熱体基板2は、熱酸化によって形成されたSiO2膜を有するシリコンウエハ上に発熱抵抗体層としてHfB2をRFマグネトロンスパッタで積層し、更に電極層としてAlをEB蒸着法で積層する。次に、フォトリソ技術によりAl層をリン酸硝酸系エッチング液でエッチングした。次に、RIEを用いて、発熱抵抗体層をエッチングする。発熱体4を露出するために、露出部分に相当する部分を除いた部分にレジスト膜を形成し、エッチング液で処理してレジストの設けられていない部分にあるAlをエッチングして、一対の電極間に発熱体4を設ける。最後に、電気熱変換体上に保護層としてのSiO2層を、更に発熱体配列部以外の部分にポリイミド層を設けて発熱体基板2を形成する。
This
次いで、この発熱体基板2上に、溶解可能な樹脂層としてポリメチルイソプロペニルケトン(東京応化工業(株)社製ODUR−1010)をPET上に塗布、乾燥しドライフィルムとしたものをラミネートにより転写する。プリベーク後、個別液室6に対応するパターン露光を行い、メチルイソブチルケトン/キシレン=2/1を用いて現像する。次に、エポキシ樹脂、光カチオン重合開始剤、シランカップリング剤からなる樹脂組成物をメチルイソブチルケトン/キシレン混合溶媒に50wt%の濃度で溶解し、スピンコートにて感光性被覆樹脂層を形成する。その後、ノズル5に対応するパターン露光及びアフターベークを行った後、メチルイソブチルケトンで現像を行い、ノズル5を形成する。
Next, a polymethylisopropenyl ketone (ODUR-1010 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was applied onto PET as a soluble resin layer and dried to form a dry film on the heating element substrate 2 by laminating. Transcript. After pre-baking, pattern exposure corresponding to the individual
さらに、メチルイソブチルケトン中に超音波を付与しつつ浸漬し、残存している溶解可能な樹脂を溶出し、150℃ 1時間加熱し感光性被覆材料層を完全に硬化させた。最後に、共通液室7を、TMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液)によるシリコンの異方性エッチングにより形成する。このとき、作製した液室部材2がダメージを受けないように、環化ゴムからなる保護層でシリコン基板のノズル5を形成した側の面を保護する。
Further, it was immersed in methyl isobutyl ketone while applying ultrasonic waves, and the remaining soluble resin was eluted, and heated at 150 ° C. for 1 hour to completely cure the photosensitive coating material layer. Finally, the
以上により、600dpi/列、1200CH/列(1列に1200個のノズル5が配置されているという意味)、ノズル列間距離240μmの短尺の液体吐出ヘッド1を作製することができる。
As described above, a short
液体供給部材20は、第1実施形態に係る液体供給部材20とし、図2ないし図4に示す断面形状の流路(主幹流路21及び狭連通流路22)を有する部品を透明なポリカーボネート樹脂の切削/貼り合わせで作製し、図1にも示すように、6個の液体吐出ヘッド1を固定してヘッドユニット100を構成し、液体吐出ヘッド1を単一で使用する場合に対して6倍の幅の記録を行うことができるようにした。
The
液体供給部材20は両端部にそれぞれ供給ポート12と排出ポート13を有しており、図3に示すように2つの流路21、21が形成されている。それぞれの流路21、21は、液体吐出ヘッド1に連通する狭連通流路22と主幹流路21からなり、狭連通流路22は図4に示すようにヘッド1の共通液室7に全面開口し、且つ、主幹流路21よりも幅が狭い形状としている。
The
また、主幹流路21は、狭連通流路22に面する領域21aが狭連通流路22に面していない領域21bよりも幅及び深さ寸法が大きい形状としている。具体的な寸法は、図2ないし図4において、Wg:5mm、Wf:2.4mm、Wh:3mm、Hg:6mm、Hf:4mm、Hh:4mm、Yh:2mmとした。
The
この液体供給部材20は図22に示すような液体供給経路内(インク供給系)に接続している。この液体供給経路(系)において、ヘッドタンク70は、ヘッドユニット100にインクを供給すると共に、気泡を受け入れて外部に排出する機能を有するもので、内部が第1インク室71と上部に大気開放口73が設けられた第2インク室72に分けられており、ポンプP2によって第2インク室72から第1インク室71にインクを移送可能になっている。第2インク室72にはインクカートリッジ76が接続されており、フィルタ75によってろ過されたインクがポンプP1によってヘッドタンク70の第2インク室72に補充可能な構成となっている。
The
このヘッドタンク70の第2インク室72の底面にはインクポートが設けられ、常開のバルブV2を介してヘッド1の液体供給部材20の排出ポート13に接続されている。第2インク室72のインク量はインク液面とヘッド1の水頭差Shが一定の値(10〜150mm)になるように液位検知センサ74によって管理される。
An ink port is provided on the bottom surface of the
ここで、通常の画像形成時においては、ポンプP1、P2は停止状態、バルブV2のみ開状態にする。インクは、第2インク室72から排出ポート13を経由してヘッドユニット100に供給される。インク消費により第2インク室72の液面が所定の位置よりも低くなると液位検知センサ74が検出する。これにより、バルブV1を開き、ポンプP1を動作させてインクカートリッジ76から第2インク室72にインクを補充する。補充停止は、液位検知センサ74の検出信号によって制御している。
Here, during normal image formation, the pumps P1 and P2 are stopped and only the valve V2 is opened. Ink is supplied from the
また、ヘッドユニット100の液体吐出ヘッド1の目詰まり等が生じた場合は、液体吐出ヘッド1の回復動作を行う。図20の状態からヘッドユニット100が上方に移動し、維持ユニット35が水平方向に移動(図20の状態から図の右方向:矢示方向に移動)してヘッド1の真下に配置される。そして、ヘッド1が少し下降して、図23に示すように維持ユニット35のキャップ40に液体吐出ヘッド1のノズル5を形成したノズル面5aが密着した状態にする。この状態で、図22のバルブV1、V2を閉じてポンプP2のみを一定時間駆動する。
Further, when the
これにより、第1インク室71内のインクが加圧されてヘッドユニット100に流れ込む。バルブV2が閉じているので、インクは液体吐出ヘッド1のノズル5から排出される。この排出されるインクと一緒に液体吐出ヘッド1の目詰まりの原因となっていた気泡や異物が除去される。そして、ポンプP2を停止した後、ヘッドユニット100をキャップ40と非接触状態になるレベルに上昇し、維持ユニット35を水平方向に移動(図23の状態から図の右方向に移動)して、図24のように液体吐出ヘッド1のノズル面5aをワイパーブレード41でワイピングする。ワイピングによりノズル5にメニスカスが形成された後、バルブV2を開いてヘッド1を水頭差Shに相当する負圧状態に保持する。
As a result, the ink in the
キャップ40内には液体吐出ヘッド1から排出されたインクが溜まるので、それをポンプ45で吸引して廃液タンク44に廃出する。なお、キャップ40内のインクをフィルタを用いてろ過すれば、廃液タンク44ではなくヘッドタンク70の第2インク室72に戻すようにして吸引したインクをも再利用することも可能である。
Since the ink discharged from the
その後、ヘッドユニット100の昇降及び維持ユニット35の水平移動により図20の状態で記録動作を行うか、図21の状態で記録指示があるまで待機する。この回復動作により、目詰まりが解消し、ヘッドユニット100の液体吐出ヘッド1を良好な状態に維持することができる。
Thereafter, the recording operation is performed in the state of FIG. 20 by moving the
ここで、図22に示す液体供給系において、液体供給部材20とヘッドタンク70をつなぐ流路80、81は通常は樹脂チューブであるので、チューブ素材自身の透気性により経時的に内部に気泡が混入する。この気泡が液体供給部材20の内部に多く堆積すると、記録動作中にインクの流れに乗って液体吐出ヘッド1に混入し、インク滴吐出不良の原因となる。液体供給部材20から気泡を排出するには、図22において、バルブV2を開いた状態で、ポンプP2のみを駆動し、第2インク室72から第1インク室71にインクを流す。インクは、第1インク室71から液体供給部材20の供給ポート12に入り、液体供給部材内部の気泡と一緒に排出ポート13から排出され、第2インク室72に戻る。第2インク室72でインク中の気泡は浮上して大気開放口73から排出される。
Here, in the liquid supply system shown in FIG. 22, since the
この画像形成装置における本発明に係る液体供給部材20を用いた場合の気泡排出性を評価するため、液体供給部材20の上流側に三方弁をつけてチューブ内に気泡を注入し、液体供給部材20の内部を観察しながらポンプP2を作動させて液体供給部材20内に気泡を混入させた。液体供給部材20内部の流れが止まるまで待機した後、再度ポンプV2を作動させて60ml/minの流量でインクを循環させた。その結果、液体供給部材20内の上部角部に小さい気泡が残留したが、概ね良好に気泡が排出できたことを確認した。また、ヘッドユニット100の各液体吐出ヘッド1のノズル面を観察したところ、ノズル5からのインクのにじみ出し等の不具合もなく、吐出不良なく良好な画像形成を行うことができた。
In order to evaluate the bubble discharge property when the
一方、比較として、比較として、主幹流路21を均一断面とし、Wg:5mm、Wf:2.4mm、Wh:5mm、Hg:6mm、Hf:4mm、Hh:6mm、Yh:2mmとした液体供給部材を作製して上記と同様なヘッドユニットを構成し、気泡排出評価を行ったところ、気泡の排出は行えたが、前述の狭連通流路22に面する領域21aが狭連通流路22に面していない領域21bよりも幅及び深さ寸法が大きい場合に比べて、排出により時間がかかる結果となった。
On the other hand, as a comparison, for comparison, the
次に、この画像形成装置の液体供給部材20として、比較例1(図7)のように液体吐出ヘッド1の真上に供給ポート12を設け、長手方向両端部に排出ポート13、13を設けた液体供給部材20を製作し、気泡排出評価を行った。その結果、気泡排出に要する時間が短縮され、排出効率の向上効果は確認できたが、液体供給部材20に接続しているヘッドタンク70の液面が高く、ヘッドユニット100のノズル面5aと液面の水頭差Shが小さいときにインクがメニスカスからにじみ出る不具合が生じた。
Next, as the
そこで、第2実施形態(図6)に示すように、主幹流路21内の供給ポート12に対向する位置に整流部材18を設けた構成に変更した液体供給部材20を製作した。整流部材18の上面は供給されるインクが2つの排出ポート13、13の方向に滑らかに分流しやすいように曲面で形成し、下面(底面)は、液体吐出ヘッド1から浮上する気泡を滞留させないように傾斜面19とした。この液体供給部材20を用いて先と同様の評価を行ったところ、前述のメニスカスからのインク滲み出しの不具合が生じることなく、短時間に気泡の排出を行うことができた。
Therefore, as shown in the second embodiment (FIG. 6), a
次に、液体供給部材20として、比較例2(図15ないし図17)のように個々の液体吐出ヘッド1にインクを供給する連通口(狭連通流路22)全てが1つの主幹流路21に設けられており、長手方向の異なる端部に供給ポート12と排出ポート13が1個接続されている構成の液体供給部材20を製作して、ヘッドユニット100を構成した。ここでは、主幹流路21側に個々の液体吐出ヘッド1に連通する狭連通流路22を突き出させ、液体供給部材20の外寸に対する主幹流路21の空間比率が大きい高速印字に適した構造とした。主な寸法は、図15ないし図17において、Wa:8mm、Wf:1.6mm、Ha:6mm、Hi:2mm、Yh:1.5mmとした。
Next, as the
この比較例2の液体供給部材20を図22のインク供給系を有する装置に接続して、気泡排出評価を行った。液体供給部材20内の気泡を良好に排出するには、200ml/min以上の流量でインクを循環させる必要があった。しかし、その条件で循環させた場合、その後のインク吐出動作において吐出不良の不具合が発生した。
The
そこで、第5実施形態(図12ないし図14)のように、狭連通流路22の周囲にその開口部よりも高い位置まで延びたリブ16(16a、16b)を設けた液体供給部材20を製作してヘッドユニット100を構成した。リブ16としては、まず、狭連通流路22の長手方向両端に厚さ0.4mmのリブ16aを0.9mmピッチで3個設け、狭連通流路22の幅方向に厚さ0.6mmのリブ16bを両側に1個ずつ設けた。いずれのリブ16a、16bも狭連通流路22の開口よりも2mm高くした(Hr:4mm)。この液体供給部材20を用いて先と同様の気泡排出評価を行ったところ、200ml/min以上の流量でインクを循環させてもインク吐出不良の不具合が起こらず、気泡も良好に排出できた。
Therefore, as in the fifth embodiment (FIGS. 12 to 14), the
次に、第5実施形態よりも気泡排出効率を向上するため、第6実施形態(図18及び図19)のように、液体供給部材20の天面21dに供給ポート12を2個、排出ポート13を2個の、計4個のポートを追加した液体供給部材20を製作し、ヘッドユニット100を構成した。天面の供給ポート12と排出ポート13はその直下に液体吐出ヘッド1への連通口(狭連通流路22)がない位置に設けた。また、全てのポートを供給ポート12と排出ポート13が交互に配置されるよう設定にした。
Next, in order to improve bubble discharge efficiency over the fifth embodiment, two
このように、複数のポートを設けてポート間の距離を短くしたので、第5実施形態の液体供給部材を用いた場合よりも短時間で気泡排出を行うことができた。さらに、複数のポートを設けているので、部分的に循環させることができた。つまり、長尺のヘッドユニット100に対して、サイズの小さい用紙に印字を行う場合は、全ての短尺の液体吐出ヘッド1(1a〜1f)を駆動しない。例えば、図12及び図13の右半分の3つのヘッド(1a、1d、1e)のみの駆動で印字を行うことができる。この場合には、不使用のヘッド(1b、1c、1f)に関しては気泡排出を行う必要がない。したがって、この場合には使用しているヘッド(1a、1d、1e)の周囲のポートのみを用いてインクを循環させて気泡排出すればよい。
As described above, since the plurality of ports are provided and the distance between the ports is shortened, the bubbles can be discharged in a shorter time than when the liquid supply member of the fifth embodiment is used. Furthermore, since a plurality of ports were provided, it was possible to circulate partially. That is, when printing on a small-sized sheet with respect to the
このように、複数のポートを設けて部分的に循環させることで無駄な電力を消費せず効率よく気泡排出することができた。このように、複数のポートを設けることで、状況に応じて様々な組み合わせでインク循環が行えるので、本液体供給部位材を有する長尺ヘッド並びに記録装置の安定性がさらに向上する。 In this way, by providing a plurality of ports and partially circulating them, it was possible to efficiently discharge bubbles without consuming unnecessary power. Thus, by providing a plurality of ports, ink circulation can be performed in various combinations depending on the situation, so that the stability of the long head and the recording apparatus having the liquid supply part material is further improved.
次に、本発明に係る画像形成装置の第2実施形態について図25をも参照して説明する。
この画像形成装置の液体供給経路(インク供給系)は、液体供給部材20の排出ポート13の下流側に流量調整弁V3を設けている点が前述した図22のインク供給系と異なっている。また、液体供給部材20としては、長手方向端部以外の部分に供給ポート12を、長手方向端部に排出ポート13、13を設けたものを用いている。
Next, a second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
The liquid supply path (ink supply system) of this image forming apparatus is different from the ink supply system of FIG. 22 described above in that a flow rate adjusting valve V3 is provided on the downstream side of the
このように、排出ポート13の下流に流量調整弁V3を設けることで、排出ポート13から排出されるインクの流量(Qc)を調節することができるため、この流量Qcを小さくすることによって主幹流路21から液体吐出ヘッド1へインクを圧送することができる。これにより、主幹流路21内の気泡排出と液体吐出ヘッド1内の気泡排出を同時に行うことができる。
Thus, by providing the flow rate adjustment valve V3 downstream of the
以上説明したように、本発明では循環流の影響がノズルのメニスカスに及ばないようにしている。したがって、記録動作中に循環流を形成することもできる。インクを循環させながら記録を行うことで、気泡が堆積することがなくなり、気泡排出のために記録動作を中断することがなく記録のスループットが向上する。 As described above, in the present invention, the influence of the circulating flow is prevented from reaching the meniscus of the nozzle. Accordingly, a circulating flow can be formed during the recording operation. By performing the recording while circulating the ink, bubbles are not accumulated, and the recording operation is not interrupted to discharge the bubbles, thereby improving the recording throughput.
なお、本発明は、様々な液体吐出方式のヘッドに対して適用可能であるが、前述の実施形態で説明したサーマル方式のヘッドはインクも含めて昇温しやすいため、特に好適である。また、サーマル型ヘッドの中でも前述したサイドシュータ型のヘッドは、ヘッド内部で気泡が発生しやすく、発生した気泡が共通液室に流れやすいため更に好適である。 The present invention can be applied to various liquid ejection type heads, but the thermal type heads described in the above-described embodiments are particularly suitable because they easily increase the temperature including ink. Among the thermal type heads, the above-described side shooter type head is more preferable because bubbles are easily generated inside the head and the generated bubbles easily flow into the common liquid chamber.
1…液体吐出ヘッド
2…発熱体基板
3…流路形成部材
5…ノズル
6…液室
7…共通液室
20…液体供給部材
21…主幹流路
21a…共通液室接続領域部分
22b…共通液室間部分
16、16a、16b…リブ
18…整流部材
100…ヘッドユニット
100K、100C、100M、100Y…記録ヘッド
DESCRIPTION OF
Claims (9)
この液体供給部材は、内部に前記液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って前記液体が流れる液体流路を有し、
前記液体流路の長手方向の端部には、前記液体流路に液体を供給する供給ポートと前記液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、
前記液体流路は、前記共通液室と接続する領域の開口断面積が共通液室間の開口断面積よりも大きい
ことを特徴とする液体吐出ヘッド用液体供給部材。 Connected to a liquid discharge head having a plurality of independent common liquid chambers for supplying a liquid to a plurality of liquid chambers through which a plurality of nozzles for discharging droplets communicate, and the liquid is supplied to each common liquid chamber of the liquid discharge head A liquid supply member for supplying,
This liquid supply member has a liquid flow path through which the liquid flows along the direction in which the nozzles of the liquid discharge head are arranged,
At the end in the longitudinal direction of the liquid channel, a supply port for supplying the liquid to the liquid channel and a discharge port for discharging the liquid from the liquid channel are provided,
The liquid supply member for a liquid discharge head, wherein the liquid flow path has an opening cross-sectional area of a region connected to the common liquid chamber larger than an opening cross-sectional area between the common liquid chambers.
この液体供給部材は、内部に前記液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って前記液体が流れる液体流路を有し、
前記液体流路の長手方向の端部には、前記液体流路に液体を供給する供給ポートと前記液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、
前記液体流路は、前記共通液室と接続される連通口の周囲にリブが設けられている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド用液体供給部材。 Connected to a liquid discharge head having a plurality of independent common liquid chambers for supplying a liquid to a plurality of liquid chambers through which a plurality of nozzles for discharging droplets communicate, and the liquid is supplied to each common liquid chamber of the liquid discharge head A liquid supply member for supplying,
This liquid supply member has a liquid flow path through which the liquid flows along the direction in which the nozzles of the liquid discharge head are arranged,
At the end in the longitudinal direction of the liquid channel, a supply port for supplying the liquid to the liquid channel and a discharge port for discharging the liquid from the liquid channel are provided,
The liquid supply member for a liquid discharge head, wherein the liquid channel is provided with a rib around a communication port connected to the common liquid chamber.
この液体供給部材は、内部に前記液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って前記液体が流れる液体流路を有し、
前記液体流路に液体を供給する供給ポートと前記液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、前記供給ポートと前記排出ポートの少なくともいずれかが前記液体流路の長手方向端部以外の部分に設けられ、この長手方向端部以外の部分に設けられたポートに対応して前記共通液室との間に流れを整える整流部材が設けられ、
前記液体流路は、前記共通液室と接続する領域の開口断面積が共通液室間の開口断面積よりも大きい
ことを特徴とする液体吐出ヘッド用液体供給部材。 Connected to a liquid discharge head having a plurality of independent common liquid chambers for supplying a liquid to a plurality of liquid chambers through which a plurality of nozzles for discharging droplets communicate, and the liquid is supplied to each common liquid chamber of the liquid discharge head A liquid supply member for supplying,
This liquid supply member has a liquid flow path through which the liquid flows along the direction in which the nozzles of the liquid discharge head are arranged,
A supply port for supplying liquid to the liquid flow path and a discharge port for discharging liquid from the liquid flow path are provided, and at least one of the supply port and the discharge port is other than a longitudinal end of the liquid flow path A rectifying member is provided to adjust the flow between the common liquid chamber corresponding to the port provided in the portion other than the longitudinal end portion,
The liquid supply member for a liquid discharge head, wherein the liquid flow path has an opening cross-sectional area of a region connected to the common liquid chamber larger than an opening cross-sectional area between the common liquid chambers.
この液体供給部材は、内部に前記液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って前記液体が流れる液体流路を有し、
前記液体流路に液体を供給する供給ポートと前記液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、前記供給ポートと前記排出ポートの少なくともいずれかが前記液体流路の長手方向端部以外の部分に設けられ、この長手方向端部以外の部分に設けられたポートに対応して前記共通液室との間に流れを整える整流部材が設けられ、
前記液体流路は、前記共通液室と接続される連通口の周囲にリブが設けられている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド用液体供給部材。 Connected to a liquid discharge head having a plurality of independent common liquid chambers for supplying a liquid to a plurality of liquid chambers through which a plurality of nozzles for discharging droplets communicate, and the liquid is supplied to each common liquid chamber of the liquid discharge head A liquid supply member for supplying,
This liquid supply member has a liquid flow path through which the liquid flows along the direction in which the nozzles of the liquid discharge head are arranged,
A supply port for supplying liquid to the liquid flow path and a discharge port for discharging liquid from the liquid flow path are provided, and at least one of the supply port and the discharge port is other than a longitudinal end of the liquid flow path A rectifying member is provided to adjust the flow between the common liquid chamber corresponding to the port provided in the portion other than the longitudinal end portion,
The liquid supply member for a liquid discharge head, wherein the liquid channel is provided with a rib around a communication port connected to the common liquid chamber.
この液体供給部材は、内部に前記液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って前記液体が流れる液体流路を有し、
前記液体流路に液体を供給する供給ポートと前記液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、前記供給ポートと前記排出ポートの少なくともいずれかが前記液体流路の長手方向端部以外の部分で、前記共通液室間に設けられ、
前記液体流路は、前記共通液室と接続する領域の開口断面積が共通液室間の開口断面積よりも大きい
ことを特徴とする液体吐出ヘッド用液体供給部材。 Connected to a liquid discharge head having a plurality of independent common liquid chambers for supplying a liquid to a plurality of liquid chambers through which a plurality of nozzles for discharging droplets communicate, and the liquid is supplied to each common liquid chamber of the liquid discharge head A liquid supply member for supplying,
This liquid supply member has a liquid flow path through which the liquid flows along the direction in which the nozzles of the liquid discharge head are arranged,
A supply port for supplying liquid to the liquid flow path and a discharge port for discharging liquid from the liquid flow path are provided, and at least one of the supply port and the discharge port is other than a longitudinal end of the liquid flow path Part, provided between the common liquid chambers,
The liquid supply member for a liquid discharge head, wherein the liquid flow path has an opening cross-sectional area of a region connected to the common liquid chamber larger than an opening cross-sectional area between the common liquid chambers.
この液体供給部材は、内部に前記液体吐出ヘッドのノズルの並び方向に沿って前記液体が流れる液体流路を有し、
前記液体流路に液体を供給する供給ポートと前記液体流路から液体を排出する排出ポートが設けられ、前記供給ポートと前記排出ポートの少なくともいずれかが前記液体流路の長手方向端部以外の部分で、前記共通液室間に設けられ、
前記液体流路は、前記共通液室と接続される連通口の周囲にリブが設けられている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド用液体供給部材。 Connected to a liquid discharge head having a plurality of independent common liquid chambers for supplying a liquid to a plurality of liquid chambers through which a plurality of nozzles for discharging droplets communicate, and the liquid is supplied to each common liquid chamber of the liquid discharge head A liquid supply member for supplying,
This liquid supply member has a liquid flow path through which the liquid flows along the direction in which the nozzles of the liquid discharge head are arranged,
A supply port for supplying liquid to the liquid flow path and a discharge port for discharging liquid from the liquid flow path are provided, and at least one of the supply port and the discharge port is other than a longitudinal end of the liquid flow path Part, provided between the common liquid chambers,
The liquid supply member for a liquid discharge head, wherein the liquid channel is provided with a rib around a communication port connected to the common liquid chamber.
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