JP6179809B2 - 液滴吐出ヘッド及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
まず、実施形態に係る液滴吐出ヘッドの一実施形態のインクジェット記録ヘッドに適用して説明する。
図1は本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの分解斜視図である。インクジェット記録ヘッドは、ノズル板2、流路板101、アクチュエータ基板14、保護基板102、マニホールド形成基板103、ダンパ108、バッファ形成部材106、および、中継基板104を順に図1中に示すZ2の方向に積層して構成される。また、中継基板104の上側にはインクタンク200を備えている。なお、添字y、m、c、kはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応するとともに添字y、m、c、kが付されていない部材は総称した部材である。
図2は、実施例1に係るインクジェット記録ヘッドの図1におけるA−A’線断面図である。インクタンク200yは、内部に貯留するインク210yの水位を調節するためのインク水位調節電極212yを備えている。インクタンク200yは、インク水位調節電極212yに基づきインクの水位を調整し、インク210yが貯留された上部が空気領域211yとなるようにしている。大気開放弁202yと大気開放管203yとは、この空気領域211yと外部とを連通可能なように配置されている。通常、大気開放弁202yは閉まっておりインクタンク200yは密閉状態となっている。
図3は、実施例2に係るインクジェット記録ヘッドの図1におけるA−A’線断面図である。実施例2は、バッファ室109とインクタンク210y内の空気領域211yとを連通する連通路をインクタンク200yの外部に設けた構成である。バッファ室109にはバッファ室用連通ポート214yが設けられており、インクタンク200yの空気領域211yに対応するようインクタンク用連通ポート215yが設けられている。このバッファ室用連通ポート214yとインクタンク用連通ポート215yの間を連通路としての連通チューブ206yにより連結する。
図4は、実施例3に係るインクジェット記録ヘッドの図1におけるA−A’線断面図である。実施例3では、実施例2においてインクタンク200yはT字状大気開放管207yを備えており、バッファ室用連通ポート214yからの連通チューブ206yはT字状大気開放管207yに連結されている。
図5は本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を示す斜視図である。図5に示す本実施形態のインクジェット記録装置300は、装置本体の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ301を備えている。このキャリッジ301に搭載した液滴吐出ヘッド(不図示)及び、液滴吐出ヘッドに対してインクを供給するインクカートリッジ302等で構成される印字機構部303等を収納している。装置本体の下方部には前方側から多数枚の記録材を積載可能な給紙カセット(或いは給紙トレイでもよい)(不図示)を抜き差し自在に装着されている。また、記録材を手差しで給紙するために開かれる手差しトレイ(不図示)を有している。給紙カセットあるいは手差しトレイから給送される記録材を取り込み、印字機構部303によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ(不図示)に排紙する。なお、記録材は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の材質の媒体を含むものとする。
(態様A)
インクなどの液滴を吐出するための複数のノズル1と、ノズルに連通する複数の圧力室3などの個別液室と、複数の個別液室に連通するマニホールド121などの共通液室と、個別液室内を昇圧するためのアクチュエータ15と、共通液室の少なくとも一部を形成するダンパ108などの可撓性部材と、可撓性部材を介して共通液室に対向するよう設けられたバッファ室109などの空気貯留室と、共通液室に供給するインク210などの液体を貯留するインクタンク200などの液体タンクとを備えたインクジェット記録ヘッドなどの液滴吐出ヘッドである。この液滴吐出ヘッドにおいて、液体タンクに液体がない空気領域211と、空気領域の圧力を所定の範囲に維持するための大気開放弁202とを有し、液体タンクの空気領域と空気貯留室とを連通する連通管205などの連通路を備える。
また、液体タンクの大気開放弁が閉まっているときは、液体タンクと共に空気貯留室は密閉状態になっている。このため、共通液室内の液体から水分が蒸発して可撓性部材を介して空気貯留室に拡散しても、外部までは拡散しないので、共通液室内の液体の粘度増加を抑制できる。さらに、詳しく説明すると、空気貯留室と連通する液体タンクの空気領域には、液体タンク内に貯留された多量の液体から空気領域に水分が蒸発する。一方、空気貯留室には共通液室から可撓性部材を介して水分が蒸発するが、可撓性部材を介しているため液体タンク内における空気領域への水分の蒸発と比較して遅い。そこで、空気貯留室には、液体タンクの液体から空気領域に蒸発した水蒸気が連通路を通って空気貯留室に拡散し、最終的に連通する空気領域と空気貯留室とが飽和水蒸気量に達する。すなわち、空気貯留室は液体タンクの液体から蒸発した水蒸気を多く含んで飽和水蒸気圧になるため、共通液室内の液体から水分が蒸発して可撓性部材を介して空気貯留室に拡散することが抑制される。このため、例えば、共通液室に直接大気開放弁を設け、共通液室の液体から蒸発した水蒸気のみにより空気貯留室を飽和水蒸気圧とする構成に比べて、より効果的に共通液室内の液体の粘度増加を抑制できる。なお、液体タンク内には多量の液体が貯留されているので、飽和水蒸気量となるまで水分が蒸発しても液体の粘度変化は問題とならない。
(態様A)において、連通路が液体タンクの内部に設けられた連通管205である。これによれば、実施例1に示すように本発明を容易に具現化できる。
(態様A)において、連通路が液体タンクの外部に設けられた連通チューブ206である。これによれば、実施例2に示すように本発明を容易に具現化できる。また、液体タンクの外部に連通路を設けているので、液体タンクの内部に設けた構成のようにインクタンクからのインク漏れを防止するシール部材などを必要としないというメリットがある。
(態様C)において、液体タンクは空気開放弁が配設されたT字状大気開放路207などの外気連通路を有し、外気連通路の大気開放弁よりも液体タンク側の部分に連通路を連結する。これによれば、実施例3に示すように、本発明を容易に具現化できる。また、T字状大気開放路207を利用することで、実施例2よりも低コストで製作できるという利点がある。
(態様A)乃至(態様D)の何れかにおいて、可撓性部材がエラストマーである。これによれば、可撓性部材の変形能が高く、良好なダンパ効果が得られる。
(態様A)乃至(態様E)の何れかの液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置300などの画像形成装置する。これによれば、長期に渡って良好な画像が得られる。
2 ノズル板
3 圧力室
14 アクチュエータ基板
15 アクチェータ
101 流路板
102 保護基板
103 マニホールド形成基板
104 中継基板
106 バッファ形成部材
108 ダンパ
109 バッファ室
111 FPC
120 シール部材
121 マニホールド
200 インクタンク
202 大気開放弁
203 大気開放管
204 インク供給路
205 連通管
206 連通チューブ
207 T字状大気開放管
210 インク
211 空気領域
300 インクジェット記録装置
301 キャリッジ
302 インクカートリッジ
303 印字機構部
304 主ガイドロッド
305 従ガイドロッド
306 主走査モータ
307 駆動プーリ
308 従動プーリ
309 タイミングベルト
310 回復装置
Claims (6)
- 液滴を吐出するための複数のノズルと、該ノズルに連通する複数の個別液室と、該複数の個別液室に連通する共通液室と、該個別液室内を昇圧するためのアクチュエータと、該共通液室の少なくとも一部を形成する可撓性部材と、該可撓性部材を介して該共通液室に対向するよう設けられた空気貯留室と、該共通液室に供給する液体を貯留する液体タンクとを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、
上記液体タンクは液体がない空気領域と、該空気領域と外部との圧力差を所定の範囲に維持するための大気開放弁を有し、該空気領域と上記空気貯留室とを連通する連通路を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。 - 請求項1の液滴吐出ヘッドにおいて、上記連通路が上記液体タンクの内部に設けられていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
- 請求項1の液滴吐出ヘッドにおいて、上記連通路が上記液体タンクの外部に設けられていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
- 請求項3の液滴吐出ヘッドにおいて、上記液体タンクは上記大気開放弁が配設された外気連通路を有し、該外気連通路の該大気開放弁よりも該液体タンク側に上記連通路を連結したことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
- 請求項1乃至4の何れかの液滴吐出ヘッドにおいて、上記可撓性部材がエラストマーであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
- 請求項1乃至5の何れかの液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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