JP6187070B2 - 液体吐出ヘッド及び画像形成装置 - Google Patents

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本発明は液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置、例えばインクジェット記録装置が知られている。

液体吐出ヘッドとしては、一列に配置された圧力発生室の奇数番目と偶数番目で、並んで配置された2つの共通液室からインク供給を行なうとともに、共通液室からのインク供給口を一列に配列したものが知られている(特許文献1)。

また、一列に配置された圧力発生室に対し、積層配置された複数の共通液室から液体供給を行うようにしたものも知られている(特許文献2)。

ところで、液体吐出ヘッドにあっては、滴吐出に伴う圧力変動が共通液室に伝播した後、逆伝播したり、他の個別液室に伝播することによって滴吐出特性のバラツキが発生することから、共通液室の壁面にダンパ領域を形成し、このダンパ領域の背面に大気に通じるダンパ室を形成するようにしている(特許文献3)。

特開2008−030354号公報 特開2007−223190号公報 特開2008−213196号公報

上述した特許文献1に記載の構成では、一つの共通液室から供給される圧力発生室の隣接距離を離すことによって、共通液室を介した隣の圧力発生室へのクロストークは低減できるが、圧力発生室全体に伝播する大きな圧力振動を低減することはできない。

また、特許文献2に記載の構成にあっては、積層された複数の共通液室にダイアフラムを配している。このような構成では、一方の共通液室で発生した圧力はダイアフラムにより低減できるが、その圧力は他方の共通液室に伝播してしまうこととなる。したがって、共通液室間でクロストークが発生してしまうこととなり、圧力振動を低減することができないという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、複数の共通液室を並んで配置した構成であっても液体を安定して吐出できるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の請求項1に係る液体吐出ヘッドは、
液滴を吐出する複数のノズルと
前記ノズルに通じる複数の個別液室、前記個別液室に通じる複数の流体抵抗部、前記流体抵抗部に通じる液導入部を形成する流路板と、
前記個別液室に液体を供給する共通液室を形成する共通液室部材と、
前記流路板と前記共通液室部材との間に配置された壁面部材と、を備え、
前記複数の個別液室はノズル配列方向に沿って配列され、
ノズル配列方向に並ぶ2つの前記個別液室にそれぞれ液体を供給する第1共通液室及び第2共通液室と、
前記第1共通液室から液体を導入し、前記流体抵抗部に通じる第1液導入部と、
前記第2共通液室から液体を導入し、前記流体抵抗部に通じる第2液導入部と、有し、
前記第1共通液室と前記第2共通液室とは、ノズル配列方向と直交する方向で、並んで配置され、
前記第2共通液室は、前記第1共通液室よりも前記個別液室の列から離れた位置に設けられ、
前記第2液導入部は、前記流路板の厚み方向で、前記第1液導入部と同じ位置に形成された流路部分と、前記第1液導入部と異なる位置に形成された流路部分を有し、
前記壁面部材には、前記第1共通液室の壁面を形成する変形可能なダンパ領域及び前記第2共通液室の壁面を形成する変形可能なダンパ領域を有し、
前記流路板の前記壁面部材側には、前記第1共通液室の壁面を形成するダンパ領域に対応する部分にダンパ室を形成する凹部と、前記第2共通液室の壁面を形成するダンパ領域に対応する部分にダンパ室を形成する凹部が形成されている
構成とした。

本発明によれば、複数の共通液室を並んで配置した構成であっても各共通液室に伝播した圧力振動を低減できるため、液体を安定して吐出できる。

本発明の第1実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部平面説明図である。 図1のA1−A1線に沿う断面説明図である。 図1のB1−B1線に沿う断面説明図である。 ノズル配列方向に沿う断面説明図である。 本発明の第2実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部平面説明図である。 図5のA2−A2線に沿う断面説明図である。 図5のB2−B2線に沿う断面説明図である。 本発明の第3実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部平面説明図ある。 本発明の第4実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部平面説明図である。 図9のA3−A3線に沿う断面説明図である。 図9のB3−B3線に沿う断面説明図である。 図9のC3−C3線に沿う断面説明図ある。 本発明の第5実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部平面説明図である。 図13のA4−A4線に沿う断面説明図である。 本発明に係る画像形成装置の一例を示す機構部の側面説明図である。 同機構部の要部平面説明図である。

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。本発明の第1実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図1ないし図4を参照して説明する。図1は同ヘッドの要部平面説明図、図2は図1のA1−A1線に沿う断面説明図、図3は図1のB1−B1線に沿う断面説明図、図4はノズル配列方向に沿う断面説明図である。

この液体吐出ヘッドは、ノズル板1と、流路板(流路形成部材)2と、壁面部材である振動板部材3とを積層接合している。そして、振動板部材3を変位させる積層型圧電素子を含む圧力発生手段である圧電アクチュエータ11と、共通液室部材(共通流路部材)20とを備えている。

ノズル板1は、液滴を吐出する複数のノズル4を1列に配列したノズル列を有している。

流路板2は、各ノズル4が通じる複数の個別液室6と、各個別液室6が通じる複数の流体抵抗部7と、流体抵抗部7が通じる第1液導入部8A及び第2液導入部8B(区別しないときは、単に「液導入部8」という。)を形成している。

共通液室部材20は、ノズル配列方向に並ぶ少なくとも2つの個別液室となる隣り合う2つの個別液室6の一方に液体を供給する第1共通液室10Aと、隣り合う2つの個別液室6の他方に液体を供給する第2共通液室10Bとを形成している。第1共通液室10Aと第2共通液室10B(区別しないときは、単に「共通液室10」という。)とは、ノズル配列方向と直交する方向で異なる位置に配置されている。

振動板部材3には、第1共通液室10Aが通じる第1導入口9Aと、第2共通液室10Bが通じる第2導入口9B(区別しないときは、単に「導入口9」という。)とが形成されている。

第1導入口9Aのノズル配列方向の列と、第2導入口9Bのノズル配列方向の列とは、ノズル配列方向と直交する方向で異なる位置に配置されている。さらに、隣り合う個別液室6、6に対応する第1導入口9Aと第2導入口9Bはノズル配列方向において異なる位置に配置され、本実施形態では千鳥状に配置されている。

第1共通液室10Aからは第1導入口9Aを介して第1液導入部8Aに液体が導入される。第2共通液室10Bからは第2導入口9Bを介して第2液導入部8Bに液体が導入される。

そして、第2共通液室10Bと個別液室6との間を通じる第2液導入部8Bは、流路板2の厚み方向で第1液導入部8Aと同じ位置に配置された流路部分88Aと、流路板2の厚み方向で第1液導入部8Aとは異なる位置に形成された流路部分88Bを有している。

第2液導入部8Bの流路部分88Bは、第1液導入部8Aと同じ形状に形成されている。

第2液導入部8Bの流路部分88Bは、第1液導入部8A及び流路部分88Bに比べて開口断面積を大きくし、流路抵抗を小さくしている。ここでは、流路部分88Bの高さ(流路板2の厚み方向の高さ)を高くしている。

ここでは、流路板2を4層構造のSUSプレートから形成している。そして、1層目で第1液導入部8A及び第2液導入部8Bの流路部分88Aを形成している。また、3層目及び4層目で第2液導入部8Bの流路部分88Bを形成することで、流路部分88Bの開口断面積を大きくしている。また、2層目で流路部分88Bと流路部分88Bを繋ぐ流路部分188a及び流路部分88Bと第2導入口9Bとを繋ぐ流路部分188bを形成している。

このようにして、第1液導入部8Aの第1導入口9Aから流体抵抗部7までの流路の流体抵抗と、第2液導入部8Bの第2導入口9Bから流体抵抗部7までの流路の流体抵抗とを、同じにするか、差を小さくしている。

また、個別液室6及び流体抵抗部7の流路形状を同じとし、第1液導入部8Aと第2液導入部8Bとでは流路形状を異ならせつつ流体抵抗をほぼ同じ(同じを含む。以下同様)にしているので、各ノズル4からの滴吐出特性をほぼ同じにできる。

これによって、第1共通液室10Aと第2共通液室10Bとで異なる種類の液体を収容するときには、簡単な構成で一列に並ぶ複数のノズルから複数種の液体を吐出でき、異なる液体間の滴吐出特性のばらつきを低減できる。

このとき、本実施形態では隣り合う個別液室6に対応する第1導入口9Aと第2導入口9Bとは千鳥状に配置されているため、異なる種類の液体は千鳥状に配置された導入口9からそれぞれ各個別液室6に供給されることになる。

なお、複数種類の液体とは、例えば、色の違う液体、染料系と顔料系の液体、光硬化性など特性の違う液体など、である。

次に、本実施形態におけるダンパ構成について説明する。

振動板部材3は、流路板2と共通液室部材20との間に介在して、第1共通液室10A、第2共通液室10Bの壁面を形成する壁面部材を兼ねている。この振動板部材3は、第1層3A及び第2層2Bの2層構造としているが、3層以上の構造とすることもできるし、1層構造とすることもできる。

そして、振動板部材3の薄層の第1層3Aによって、第1共通液室10Aの壁面の一部に変形可能なダンパ領域51Aを形成し、第2共通液室10Bの壁面の一部に変形可能なダンパ領域51Bを形成している。

そして、流路板の振動板部材3側には、ダンパ領域51A、51Bに対応してダンパ室52A、52Bを形成する凹部をそれぞれ形成している。

このとき、第2液導入部8Bの流路部分88Bは、第1液導入部8Aと厚み方向で異なる位置に形成することで、流路部分88Bと振動板部材3のダンパ領域51Aとの間にダンパ室52Aを形成する領域を確保できる。

つまり、第1共通液室10Aと第2共通液室10Bとをノズル配列方向と直交する方向に配置し、第2液導入部8Bのすべての流路を第1液導入部8Aと厚み方向で同じ位置に形成する(流路部分88Bをそのまま振動板部材3の面に沿って第2導入口9Aまで延長する)と、上述したダンパ室52Aは、第2液導入部8Bを避けて形成する必要がある。この結果、ダンパ領域51Aとしては各個別液室6に対応して分断されたものになり、面積が小さくなってダンパとして十分に機能させることができない。

これに対し、本実施形態のように形成することで、ノズル配列方向に連続する第2液導入部8の流路部分88Bと振動板部材3との間の領域にダンパ室52Aを形成することができ、十分な面積のダンパ領域51Aを確保することができ、効率的なダンパを得ることができる。

このように第1共通液室10A、第2共通液室10Bの壁面にダンパ領域51A、51Bを形成することで、個別液室6で発生した圧力波が第1共通液室10A、第2共通液室10Bに伝播しても、ダンパ領域51A、51Bの変位によって減衰させることができる。これにより、第1共通液室10A、第2共通液室10Bから個別液室6に再伝播することを抑制することができ、滴吐出特性の変動を抑え、高品位な吐出が可能となる。

なお、ダンパ室52A、52Bは大気に開放することで、ダンパ領域51A、52Bの効率的な変位が可能になって、振動減衰効率が向上する。

次に、その他の各部の具体例及びヘッドの動作について説明する。

ノズル板1は、例えば、ニッケル(Ni)の金属プレートから形成したもので、エレクトロフォーミング法(電鋳)で製造したものを用いている。これに限らず、その他の金属部材、樹脂部材、樹脂層と金属層の積層部材などを用いることができる。また、ノズル板1の液滴吐出側面(吐出方向の表面:吐出面)には撥液層を設けている。

流路板2は、上述したように4層のSUSプレートで構成している。

振動板部材3は、流路板2の個別液室6などの壁面を形成する壁面部材も兼ねている。この振動板部材3の第1層3Aによって個別液室6に対応する部分に変形可能な振動領域30を形成している。

共通液室部材20は、このヘッドのフレーム部材を兼ねている。なお、第1、第2共通液室10A、10Bに通じる振動板部材3の第1、第2導入口9A、9Bにはフィルタ部を設けることができる。

そして、共通液室部材20には、図示しないヘッドタンクや液体カートリッジから第1共通液室10A、第2共通液室10Bに液体を供給する図示しない液体供給口部が形成されている。

この共通液室部材20は、例えばエポキシ系樹脂或いは熱可塑性樹脂であるポリフェニレンサルファイト等で射出成形により形成している。

そして、振動板部材3の個別液室6とは反対側に、振動板部材3の振動領域30を変形させる駆動手段(アクチュエータ手段、圧力発生手段)としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ11を配置している。

この圧電アクチュエータ11は、図示しないベース部材上に接着剤接合した積層型圧電素子である圧電部材12に、ハーフカットダイシングによって溝を加工して、所要数の柱状の積層型圧電素子(以下、「圧電柱」という。)12A、12Bを所定の間隔で櫛歯状に形成したものである。

そして、圧電部材12の圧電柱12Aは、振動板部材3の振動領域30の凸部31に接着接合されている。また、圧電柱12Bは、個別液室6、6間の隔壁に対応する位置で振動板部材3に接合されている。

このとき、圧力発生手段である圧電柱12Aは、ノズル4と同様に、ノズル配列方向で一列に配列されている。

なお、圧電部材12としては、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極が設けられている。そして、圧電柱12Aの外部電極に駆動信号を与えるための可撓性を有するフレキシブル配線基板としてのFPCが接続されている。

このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電柱12Aに与える電圧を基準電位から下げることによって圧電柱12Aが収縮し、振動板部材3の振動領域30が引かれて個別液室6の容積が膨張することで、個別液室6内に液体が流入する。

その後、圧電柱12Aに与える電圧を上げて圧電柱12Aを積層方向に伸長させ、振動板部材3の振動領域30をノズル4方向に変形させて個別液室6の容積を収縮させる。これにより、個別液室6内の液体が加圧され、ノズル4から液滴が吐出(噴射)される。

そして、圧電柱12Aに与える電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材3の振動領域30が初期位置に復元し、個別液室6が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室10から液導入部8、流体抵抗部7を通じて個別液室6内に液体が充填される。そこで、ノズル4のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。

なお、このヘッドの駆動方法については上記の例(引き−押し打ち)に限るものではなく、駆動波形の与え方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。

次に、本発明の第2実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図5ないし図7を参照して説明する。図5は同ヘッドの要部平面説明図、図6は図5のA2−A2線に沿う断面説明図、図7は図5のB2−B2線に沿う断面説明図である。

本実施形態では、第2共通液室10Bと個別液室6との間を通じる第2液導入部8Bは、流路板2の厚み方向で第1液導入部8Aと同じ位置に配置された流路部分88aと、流路板2の厚み方向で第1液導入部8Aとは異なる位置に形成された流路部分88bを有している。

第2液導入部8Bの流路部分88Aは、第1液導入部8Aと同じ形状に形成されている。

第2液導入部8の流路部分88Bは、流路部分88Bに比べて、高さは同じで幅を広くしている。流体抵抗は開口断面積と長さで定まるので、前記第1実施形態と同様に流体抵抗を小さくすることができる。

例えば、本実施形態では、流路板2はシリコン基板を使用して、エッチングにより流路を形成している。

そして、流路板2に流路を形成するとき、基板の反りと接着剤のはみ出し防止のため、個別液室6を形成している側と反対側の面にダミーの凹部を形成するので、凹部のエッチング工程で流路部分88Bを形成することができる。これにより、容易に流路部分88Bの流路幅を広くすることができる。また、流路板2の厚み方向では、個別液室6とノズル4とを繋ぐ流路をエッチングで形成するときに、流路部分88Bと流路部分88Aを繋ぐ流路部分188a及び第2導入口9Bとを繋ぐ流路部分188bを形成することができる

このようにして、第1液導入部8Aの第1導入口9Aから流体抵抗部7までの流路の流体抵抗と、第2液導入部8Bの第2導入口9Bから流体抵抗部7までの流路の流体抵抗とを、同じにするか、差を小さくしている。

また、第1液導入部8A及び第2液導入部8Bの流路部分88Aを形成するときに、同時にダンパ室52A、52Bとなる凹部も形成している。

これにより、前記第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

次に、本発明の第3実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図8を参照して説明する。図8は同ヘッドの要部平面説明図ある。

本実施形態では、第2液導入部8Bの流路部分88Bは相互に通じさせて1つの流路部分としている。なお、第2導入口9Bは各個別液室6ごとに設けられて、流路部分88Bの最上流部分で通じている。

このようにして、全体として、第1液導入部8Aの第1導入口9Aから流体抵抗部7までの流路の流体抵抗と、第2液導入部8Bの第2導入口9Bから流体抵抗部7までの流路の流体抵抗とを、同じにするか、差を小さくしている。

また、ダンパ領域51A及びダンパ領域51Bは、ノズル配列方向で、複数(ここでは2つ)に分けている。このとき、ノズル配列方向で隣り合うダンパ領域51A間、51B間にはリブ55A,55Bがそれぞれ残存する。

これにより、前記第2実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

そして、ダンパ領域をノズル配列方向で分けることによって、リブ55が配されるような構成となり、必要なコンプライアンスを確保しつつ、ダンパ領域を形成する壁面部材の剛性を保つことができる。なお、本実施形態では二分割としているが、必要なコンプライアンスと壁面部材の剛性確保のために、ダンパ機能を確保できる範囲でより多くの分割を行うこともできる。

次に、本発明の第4実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図9ないし図12を参照して説明する。図9は同ヘッドの要部平面説明図、図10は図9のA3−A3線に沿う断面説明図、図11は図9のB3−B3線に沿う断面説明図、図12は図9のC3−C3線に沿う断面説明図ある。

本実施形態は、ノズル配列方向に並ぶ3つの個別液室6に対し、順次、液体を供給する第1共通液室10A、第2共通液室10B及び第3共通液室10Cを有し、これに対応して、第1導入口9A、第2導入口9B及び第3導入口9Cと、第1液導入部8A、第2液導入部8B及び第3液導入部8Cとを有している。

そして、第2共通液室10Bと個別液室6との間を通じる第2液導入部8Bは、流路板2の厚み方向で第1液導入部8Aと同じ位置に配置された流路部分88Aと、流路板2の厚み方向で第1液導入部8Aとは異なる位置に形成された流路部分88Bを有している。

第3共通液室10Cと個別液室6との間を通じる第3液導入部8Cは、流路板2の厚み方向で第1液導入部8Aと同じ位置に配置された流路部分88Aと、流路板2の厚み方向で第1液導入部8Aとは異なる位置に形成された流路部分88Cを有している。

そして、第3液導入部8Cの流路部分88Cの幅は、第2液導入部8Bの流路部分88Bの幅よりも広くしている。

このようにして、第1液導入部8Aの第1導入口9Aから流体抵抗部7までの流路の流体抵抗と、第2液導入部8Bの第2導入口9Bから流体抵抗部7までの流路の流体抵抗と、第3液導入部8Cの第3導入口9Cから流体抵抗部7までの流路の流体抵抗とを、同じにするか、差を小さくしている。

また、第3共通液室10Cの壁面の一部にもダンパ領域51Cを形成し、ダンパ領域51Cに対応してダンパ室52Cを形成している。

また、本実施形態でも、ダンパ領域51A、52B、53Cは、ノズル配列方向で複数設けている。

ノズル配列方向に並ぶ3つの個別液室6、6、6に対応する第1導入口9Aと第2導入口9B、第3導入口9Cはノズル配列方向において異なる位置に配置されている。

これにより、前記各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、第1共通液室10Aと第2共通液室10Bと第3共通液室10Cとで異なる種類の液体を収容するときには、本実施形態によれば3種類の液体を同時に吐出することができる。

次に、本発明の第5実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図13及び図14を参照して説明する。図13は同ヘッドの要部平面説明図、図14は図13のA4−A4線に沿う断面説明図ある。

本実施形態は、前記第第2実施形態の構成を、ノズル配列方向を中心として、対向配置し、4つの共通液室10から4種類の液体を吐出できるようにしている。

これによって、1つのヘッドで例えば、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色のインクを吐出することが可能となり、1ヘッドでフルカラーの印刷を行なうことができる。

また、個別液室6を対向した配置とすることで、各列の圧電アクチュエータ11を一つのベース部材13上に配置できるため、一つのアクチュエータユニットで4色分の吐出を行うことができるようになり、ヘッドの小型化、低コスト化が可能となる。

次に、本発明に係る画像形成装置の一例について図15及び図16を参照して説明する。図15は同装置の機構部の側面説明図、図16は同機構部の要部平面説明図である。

この画像形成装置はシリアル型画像形成装置である。左右の側板221A、221Bに横架したガイド部材である主従のガイドロッド231、232でキャリッジ233を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査する。

このキャリッジ233には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出する本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド234を搭載している。

また、記録ヘッド234に各色のヘッドタンク235が接続され、各ヘッドタンク235には各色の供給チューブ236を介して、供給ユニットによって各色のインクカートリッジ210から各色のインクが補充供給される。

一方、給紙トレイ202の用紙積載部(圧板)241上に積載した用紙242を給紙するための給紙部として、用紙積載部241から用紙242を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)243及び給紙コロ243に対向する分離パッド244を備える。この分離パッド244は給紙コロ243側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙242を記録ヘッド234の下方側に送り込むために、用紙242を案内するガイド245と、カウンタローラ246と、搬送ガイド部材247と、先端加圧コロ249を有する押さえ部材248とを備える。さらに、給送された用紙242を静電吸着して記録ヘッド234に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト251を備えている。

この搬送ベルト251は、無端状ベルトであり、搬送ローラ252とテンションローラ253との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。また、この搬送ベルト251の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ256を備えている。この帯電ローラ256は、搬送ベルト251の表層に接触し、搬送ベルト251の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト251は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ252が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。

さらに、記録ヘッド234で記録された用紙242を排紙するための排紙部として、搬送ベルト251から用紙242を分離するための分離爪261と、排紙ローラ262及び排紙コロ263とを備え、排紙ローラ262の下方に排紙トレイ203を備えている。

また、装置本体の背面部には両面ユニット271が着脱自在に装着されている。この両面ユニット271は搬送ベルト251の逆方向回転で戻される用紙242を取り込んで反転させて、再度、カウンタローラ246と搬送ベルト251との間に給紙する。また、この両面ユニット271の上面は手差しトレイ272としている。

さらに、キャリッジ233の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド234のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構281を配置している。この維持回復機構281には、記録ヘッド234の各ノズル面をキャッピングするためのキャップ282を備えている。また、維持回復機構281は、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード283と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け284などを備えている。

また、キャリッジ233の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け288を配置している。この空吐出受け288には記録ヘッド234のノズル列方向に沿った開口部289などを備えている。

このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ202から用紙242が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙242はガイド245で案内され、搬送ベルト251とカウンタローラ246との間に挟まれて搬送される。更に用紙242は先端を搬送ガイド237で案内されて先端加圧コロ249で搬送ベルト251に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。

そして、帯電した搬送ベルト251上に用紙242が給送されると、用紙242が搬送ベルト251に吸着され、搬送ベルト251の周回移動によって用紙242が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ233を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド234を駆動することにより、停止している用紙242にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙242を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙242の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙242を排紙トレイ203に排紙する。

このように、この画像形成装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを記録ヘッドとして備えるので、小型化を図れる。

なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、OHP、布、ガラス、基板などを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味である。被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。

また、「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する。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(単に液滴を媒体に着弾させること)をも意味する。

また、「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。例えば、DNA試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。

また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。

また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。

1 ノズル板
2 流路板
3 振動板部材
4 ノズル
6 個別液室
7 流体抵抗部
8A 第1液導入部
8B 第2液導入部
8C 第3液導入部
9A 第1液導入口
9B 第2液導入口
9C 第3液導入口
10A 第1共通液室
10B 第2共通液室
10C 第3共通液室
12 圧電部材
12A 圧電柱
51A、51B、51 ダンパ領域
52A、52B、52C ダンパ室
20 共通液室部材
233 キャリッジ
234 記録ヘッド

Claims (9)

  1. 液滴を吐出する複数のノズルと
    前記ノズルに通じる複数の個別液室、前記個別液室に通じる複数の流体抵抗部、前記流体抵抗部に通じる液導入部を形成する流路板と、
    前記個別液室に液体を供給する共通液室を形成する共通液室部材と、
    前記流路板と前記共通液室部材との間に配置された壁面部材と、を備え、
    前記複数の個別液室はノズル配列方向に沿って配列され、
    ノズル配列方向に並ぶ2つの前記個別液室にそれぞれ液体を供給する第1共通液室及び第2共通液室と、
    前記第1共通液室から液体を導入し、前記流体抵抗部に通じる第1液導入部と、
    前記第2共通液室から液体を導入し、前記流体抵抗部に通じる第2液導入部と、有し、
    前記第1共通液室と前記第2共通液室とは、ノズル配列方向と直交する方向で、並んで配置され、
    前記第2共通液室は、前記第1共通液室よりも前記個別液室の列から離れた位置に設けられ、
    前記第2液導入部は、前記流路板の厚み方向で、前記第1液導入部と同じ位置に形成された流路部分と、前記第1液導入部と異なる位置に形成された流路部分を有し、
    前記壁面部材には、前記第1共通液室の壁面を形成する変形可能なダンパ領域及び前記第2共通液室の壁面を形成する変形可能なダンパ領域を有し、
    前記流路板の前記壁面部材側には、前記第1共通液室の壁面を形成するダンパ領域に対応する部分にダンパ室を形成する凹部と、前記第2共通液室の壁面を形成するダンパ領域に対応する部分にダンパ室を形成する凹部が形成されている
    ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
  2. 前記第2共通液室の壁面を形成するダンパ領域に対応するダンパ室は、前記第2液導入部の前記流路板の厚み方向で前記第1液導入部と異なる位置に形成された流路部分と前記第2共通液室の壁面を形成するダンパ領域との間に形成されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
  3. 液滴を吐出する複数のノズルと
    前記ノズルに通じる複数の個別液室、前記個別液室に通じる複数の流体抵抗部、前記流体抵抗部に通じる液導入部を形成する流路板と、
    前記個別液室に液体を供給する共通液室を形成する共通液室部材と、
    前記流路板と前記共通液室部材との間に配置された壁面部材と、を備え、
    前記複数の個別液室はノズル配列方向に沿って配列され、
    ノズル配列方向に並ぶ3つの前記個別液室にそれぞれ液体を供給する第1共通液室、第2共通液室及び第3共通液室と、
    前記第1共通液室から液体を導入し、前記流体抵抗部に通じる第1液導入部と、
    前記第2共通液室から液体を導入し、前記流体抵抗部に通じる第2液導入部と、
    前記第3共通液室から液体を導入し、前記流体抵抗部に通じる第3液導入部と、有し、
    前記第1共通液室、前記第2共通液室及び前記第3共通液室とは、ノズル配列方向と直交する方向で、並んで配置され、
    前記第2共通液室は、前記第1共通液室よりも前記個別液室の列から離れた位置に設けられ、
    前記第3共通液室は、前記第2共通液室よりも前記個別液室の列から離れた位置に設けられ、
    前記第2液導入部及び前記第3液導入部は、前記流路板の厚み方向で、前記第1液導入部と同じ位置に形成された流路部分と、前記第1液導入部と異なる位置に形成された流路部分を有し、
    前記壁面部材には、前記第1共通液室の壁面を形成する変形可能なダンパ領域、前記第2共通液室の壁面を形成する変形可能なダンパ領域及び前記第3共通液室の壁面を形成する変形可能なダンパ領域を有し、
    前記流路板の前記壁面部材側には、前記第1共通液室の壁面を形成するダンパ領域に対応する部分にダンパ室を形成する凹部と、前記第2共通液室の壁面を形成するダンパ領域に対応する部分にダンパ室を形成する凹部と、前記第3共通液室の壁面を形成するダンパ領域に対応する部分にダンパ室を形成する凹部とが形成されている
    ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
  4. 前記第2共通液室の壁面を形成するダンパ領域に対応するダンパ室は、前記第2液導入部の前記流路板の厚み方向で前記第1液導入部と異なる位置に形成された流路部分と前記第2共通液室の壁面を形成するダンパ領域との間に形成され、
    前記第3共通液室の壁面を形成するダンパ領域に対応するダンパ室は、前記第3液導入部の前記流路板の厚み方向で前記第1液導入部と異なる位置に形成された流路部分と前記第3共通液室の壁面を形成するダンパ領域との間に形成されている
    ことを特徴とする請求項3に記載の液体吐出ヘッド。
  5. 前記壁面部材は、前記個別液室の壁面を形成する振動板部材であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
  6. 前記壁面部材は複層構造をなし、前記ダンパ領域は一部の層で形成されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
  7. 前記ダンパ領域は、ノズル配列方向で複数配置されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
  8. 前記ダンパ室は大気に通じていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
  9. 請求項1ないし8のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置。
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