JP6355164B2 - Droplet discharge device - Google Patents
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Description
本発明は液滴吐出装置に係り、特にダンパを備えた液滴吐出装置に関する。 The present invention relates to a droplet discharge device, and more particularly to a droplet discharge device including a damper.
液滴吐出装置は、ノズルから微小液滴を吐出させる装置である。このような液滴吐出装置を利用して、メディアに画像をプリントする装置として、インクジェットプリンタが知られている。インクジェットプリンタでは、液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドからインクの微小液滴をメディアに向けて吐出させて、メディアに画像を記録する。このインクジェットプリンタのプリント方式には、プリントヘッドを往復移動させて画像をプリントする方式と、プリントヘッドを固定したままメディアの搬送のみで画像をプリントする方式とがある。前者はスキャン方式、シャトル方式などと呼ばれ、後者はシングルパス方式、ワンパス方式などと呼ばれる。また、シングルパス方式のプリンタは、ラインプリンタと呼ばれ、そのプリンタに搭載されるプリントヘッドはラインヘッドと呼ばれる。 The droplet discharge device is a device that discharges minute droplets from a nozzle. An ink jet printer is known as an apparatus for printing an image on a medium using such a droplet discharge device. In an ink jet printer, fine ink droplets are ejected from an ink jet head, which is a liquid droplet ejection head, toward a medium, and an image is recorded on the medium. There are two types of ink jet printer printing methods: a method of printing an image by reciprocating a print head, and a method of printing an image only by transporting a medium while the print head is fixed. The former is called a scan method, a shuttle method, etc., and the latter is called a single pass method, a one pass method, etc. A single-pass printer is called a line printer, and a print head mounted on the printer is called a line head.
シングルパス方式では、メディアの搬送のみで画像をプリントするため、プリントするメディアの幅に対応する長さのプリントヘッドが必要になる。その製造は、プリントするメディアの幅が大きくなるに従って困難になる。そこで、シングルパス方式のインクジェットプリンタに用いられるプリントヘッドを製造する方法として、短尺のプリントヘッドを複数繋ぎ合わせて、所望の幅のプリントヘッドを製造する技術が知られている。このプリントヘッドを構成する短尺のプリントヘッドは、ヘッドモジュールと呼ばれ、単体でもプリントヘッドとして機能し得るものである。したがって、個別にインクの供給口が備えられる。また、インクを循環供給する方式のプリントヘッドのヘッドモジュールには、個別にインクの供給口及び排出口が備えられる。 In the single-pass method, an image is printed only by transporting the medium, so a print head having a length corresponding to the width of the medium to be printed is required. Its manufacture becomes difficult as the width of the media to be printed increases. Therefore, as a method of manufacturing a print head used in a single-pass inkjet printer, a technique for manufacturing a print head having a desired width by connecting a plurality of short print heads is known. The short print head constituting the print head is called a head module and can function as a print head alone. Therefore, an ink supply port is individually provided. A head module of a print head that circulates and supplies ink is individually provided with an ink supply port and a discharge port.
ところで、インクジェットプリンタにおいて、高品質な画像をプリントするためには、インクの吐出を正しく制御する必要がある。そして、インクの吐出を正しく制御するためには、可能な限りインクの圧力変動を抑制する必要がある。 By the way, in order to print a high-quality image in an ink jet printer, it is necessary to control ink ejection correctly. In order to correctly control ink ejection, it is necessary to suppress ink pressure fluctuations as much as possible.
特許文献1には、インクの流路にダンパを設置して、インクの圧力変動を抑制する技術が提案されている。また、特許文献2には、複数のヘッドモジュールを繋ぎ合わせて構成されるプリントヘッドにおいて、ヘッドモジュールごとにダンパを設置して、インクの圧力変動を抑制する技術が提案されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 proposes a technique for suppressing ink pressure fluctuation by installing a damper in an ink flow path.
しかしながら、複数のヘッドモジュールを繋ぎ合わせて構成されるプリントヘッドにおいて、ヘッドモジュールごとにダンパを設置すると、ヘッドが大型化し、ヘッドモジュールを高密度に配置できなくなるという欠点がある。また、インクが循環供給される構成のプリントヘッドにおいて、圧力変動を効果的に抑制するためには、インクの供給側の流路と排出側の流路のそれぞれにダンパを設置する必要があるが、供給側と排出側の各流路にダンパを設置すると、更にヘッドが大型化するという欠点がある。 However, in a print head configured by connecting a plurality of head modules, if a damper is installed for each head module, there is a drawback that the head becomes large and the head modules cannot be arranged at high density. Further, in a print head configured to circulate and supply ink, in order to effectively suppress pressure fluctuation, it is necessary to install a damper in each of the ink supply side flow path and the discharge side flow path. If a damper is installed in each flow path on the supply side and the discharge side, there is a disadvantage that the head further increases in size.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、コンパクトな構成で液体の圧力変動を効果的に抑制できる液滴吐出装置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 an object of the present invention is to provide a liquid droplet ejection apparatus that can effectively suppress fluctuations in liquid pressure with a compact configuration.
(1)ノズル、及び、ノズルから吐出させる液体の供給口及び排出口を備え、供給口及び排出口を介して液体が循環して供給されるヘッドモジュールを複数個繋ぎ合わせて構成される液滴吐出ヘッドと、液滴吐出ヘッドを構成する個々のヘッドモジュールに液体を循環させて供給する液体供給部と、液滴吐出ヘッドを構成する個々のヘッドモジュールの供給側の流路に備えられる供給側ダンパと、液滴吐出ヘッドを構成する個々のヘッドモジュールの排出側の流路に備えられ、供給側ダンパよりもダンパ容量の小さいダンパで構成される排出側ダンパと、を備えた液滴吐出装置。 (1) A droplet comprising a nozzle and a supply port and a discharge port for liquid ejected from the nozzle, and configured by connecting a plurality of head modules to which liquid is circulated and supplied through the supply port and the discharge port. A discharge side, a liquid supply unit that circulates and supplies liquid to each head module that constitutes the droplet discharge head, and a supply side that is provided in a flow path on the supply side of each head module that constitutes the droplet discharge head A droplet discharge apparatus comprising: a damper; and a discharge-side damper that is provided in a discharge-side flow path of each head module constituting the droplet discharge head and is configured by a damper having a smaller damper capacity than the supply-side damper .
本態様によれば、液体が循環して供給されるヘッドモジュールを複数個繋ぎ合わせて構成される液滴吐出ヘッドにおいて、個々のヘッドモジュールの供給側の流路に供給側ダンパが備えられ、排出側の流路に排出側ダンパが備えられる。そして、排出側ダンパが、供給側ダンパよりもダンパ容量の小さいダンパで構成される。ノズルから吐出させる液体が循環供給される構成の液滴吐出ヘッドにおいては、ノズルからの吐出がある分、供給側の液体の流量の方が、排出側の液体の流量よりも多くなる。この結果、圧力変動に与える影響も供給側の方が排出側よりも大きくなる。そこで、本態様では、供給側には大きな圧力変動を吸収可能な大きなダンパ容量のダンパを設置する一方、排出側には小さなダンパ容量のダンパを設置することにより、適切にダンパを配置し、効率よく圧力変動を抑制している。 According to this aspect, in the liquid droplet ejection head configured by connecting a plurality of head modules to which liquid is circulated and supplied, the supply side damper is provided in the flow path on the supply side of each head module, and the discharge is performed. A discharge damper is provided on the side flow path. The discharge-side damper is constituted by a damper having a smaller damper capacity than the supply-side damper. In a droplet discharge head configured to circulate and supply liquid to be discharged from a nozzle, the flow rate of liquid on the supply side is greater than the flow rate of liquid on the discharge side due to the discharge from the nozzle. As a result, the influence on the pressure fluctuation is larger on the supply side than on the discharge side. Therefore, in this mode, a damper with a large damper capacity capable of absorbing a large pressure fluctuation is installed on the supply side, while a damper with a small damper capacity is installed on the discharge side, so that the damper is appropriately arranged and the efficiency is improved. The pressure fluctuation is suppressed well.
なお、ダンパは、ダンパ容量が大きくなるほど、大きな圧力変動に対応することが可能になる。その一方でダンパは、ダンパ容量が大きくなるほど、サイズが大型化する。本態様によれば、排出側ダンパのダンパ容量を供給側ダンパのダンパ容量よりも小さくすることにより、圧力変動を効率よく抑えつつ、全体のコンパクト化が図れる。 The damper can cope with a large pressure fluctuation as the damper capacity increases. On the other hand, the size of the damper increases as the damper capacity increases. According to this aspect, by making the damper capacity of the discharge side damper smaller than the damper capacity of the supply side damper, it is possible to make the whole compact while efficiently suppressing pressure fluctuation.
なお、供給側の流路とは、液体の循環を考えた場合に、ノズルに対して流入する側の流路、すなわち、ノズルの上流側の流路をいう。したがって、ヘッドモジュール単位で考えた場合には、ヘッドモジュールへ流入する側の流路をいう。また、排出側の流路とは、液体の循環を考えた場合に、ノズルに対して流出する側の流路、すなわち、ノズルの下流側の流路をいう。したがって、ヘッドモジュール単位で考えた場合には、ヘッドモジュールから流出する側の流路をいう。 Note that the flow path on the supply side refers to a flow path on the side that flows into the nozzle, that is, a flow path on the upstream side of the nozzle, in consideration of the circulation of the liquid. Therefore, when considered in units of head modules, it refers to a flow path on the side flowing into the head module. The flow path on the discharge side refers to the flow path on the side that flows out of the nozzle when the circulation of the liquid is considered, that is, the flow path on the downstream side of the nozzle. Therefore, when considered in units of head modules, it refers to the flow path on the side that flows out of the head module.
(2)供給側ダンパは、ヘッドモジュールの外部に配置された供給側の流路に備えられ、排出側ダンパは、ヘッドモジュールの外部に配置された排出側の流路に備えられる、上記(1)の液滴吐出装置。 (2) The supply-side damper is provided in a supply-side flow path disposed outside the head module, and the discharge-side damper is provided in a discharge-side flow path disposed outside the head module. ) Droplet discharge device.
本態様によれば、供給側ダンパが、ヘッドモジュールの外部に配置された供給側の流路に備えられる。また、排出側ダンパが、ヘッドモジュールの外部に配置された排出側の流路に備えられる。すなわち、供給側ダンパ及び排出側ダンパが、ヘッドモジュールの外部に配置される。 According to this aspect, the supply-side damper is provided in the supply-side flow path disposed outside the head module. In addition, a discharge-side damper is provided in the discharge-side flow path disposed outside the head module. That is, the supply side damper and the discharge side damper are arranged outside the head module.
(3)供給側ダンパ及び排出側ダンパは、ヘッドモジュールに一体的に設けられる、上記(2)の液滴吐出装置。 (3) The droplet discharge device according to (2), wherein the supply-side damper and the discharge-side damper are provided integrally with the head module.
本態様によれば、各ヘッドモジュールに個別に配置される供給側ダンパ及び排出側ダンパが、ヘッドモジュールに一体的に設けられる。これにより、よりノズルに近い位置に供給側ダンパ及び排出側ダンパを配置でき、液滴の吐出に伴う圧力変動を効果的に抑制できる。供給側ダンパ及び排出側ダンパを別途設置する手間が省ける。 According to this aspect, the supply-side damper and the discharge-side damper that are individually arranged in each head module are integrally provided in the head module. As a result, the supply-side damper and the discharge-side damper can be arranged closer to the nozzle, and the pressure fluctuation accompanying the discharge of droplets can be effectively suppressed. It saves the trouble of installing a supply damper and a discharge damper separately.
(4)供給側ダンパは、少なくとも一部にダンパ膜を備え、かつ、供給口に連通された液室を備え、液室が、ヘッドモジュールの一部を構成する隔壁を介してヘッドモジュールの内部に配置された供給側の流路と隣接して配置され、かつ、隔壁に形成された流出路を介してヘッドモジュールの内部に配置された供給側の流路と液室とが連通され、排出側ダンパは、少なくとも一部にダンパ膜を備え、かつ、排出口に連通された液室を備え、液室が、ヘッドモジュールの一部を構成する隔壁を介してヘッドモジュールの内部に配置された排出側の流路と隣接して配置され、かつ、隔壁に形成された流入路を介してヘッドモジュールの内部に配置された排出側の流路と液室とが連通される、上記(3)の液滴吐出装置。 (4) The supply-side damper includes a damper film at least in part and a liquid chamber communicated with the supply port, and the liquid chamber is disposed inside the head module via a partition wall forming a part of the head module. The supply-side flow path and the liquid chamber, which are disposed adjacent to the supply-side flow path disposed in the interior of the head module and communicated with each other via an outflow passage formed in the partition wall, are connected to each other and discharged. The side damper is provided with a damper film at least partially and a liquid chamber communicated with the discharge port, and the liquid chamber is disposed inside the head module via a partition wall constituting a part of the head module. The above (3), wherein the discharge side flow path and the liquid chamber are disposed adjacent to the discharge side flow path and disposed inside the head module through an inflow path formed in the partition wall. Droplet discharge device.
本態様は、供給側ダンパ及び排出側ダンパをヘッドモジュールに一体的に設ける場合の一態様である。供給側ダンパは、その液室が、ヘッドモジュールの一部を構成する隔壁を介してヘッドモジュールの内部に配置された供給側の流路と隣接して配置される。そして、その隔壁に形成された流出路を介してヘッドモジュールの内部に配置された供給側の流路と連通される。また、排出側ダンパは、その液室が、ヘッドモジュールの一部を構成する隔壁を介してヘッドモジュールの内部に配置された排出側の流路と隣接して配置される。そして、その隔壁に形成された流入路を介してヘッドモジュールの内部に配置された排出側の流路と連通される。 This aspect is an aspect when the supply side damper and the discharge side damper are integrally provided in the head module. The supply-side damper has a liquid chamber disposed adjacent to a supply-side flow path disposed inside the head module via a partition wall that forms a part of the head module. And it connects with the flow path of the supply side arrange | positioned inside the head module through the outflow path formed in the partition. In addition, the discharge-side damper has a liquid chamber disposed adjacent to a discharge-side flow path disposed inside the head module via a partition wall that forms a part of the head module. And it connects with the discharge side flow path arranged inside the head module via the inflow path formed in the partition.
(5)供給側ダンパは、ヘッドモジュールの内部に配置された供給側の流路に備えられ、排出側ダンパは、ヘッドモジュールの内部に配置された排出側の流路に備えられる、上記(1)の液滴吐出装置。 (5) The supply-side damper is provided in a supply-side flow path disposed inside the head module, and the discharge-side damper is provided in a discharge-side flow path disposed in the head module. ) Droplet discharge device.
本態様によれば、供給側ダンパが、ヘッドモジュールの内部に配置された供給側の流路に備えられる。また、排出側ダンパが、ヘッドモジュールの内部に配置された排出側の流路に備えられる。すなわち、供給側ダンパ及び排出側ダンパが、ヘッドモジュールの内部に配置される。これにより、供給側ダンパ及び排出側ダンパをノズルの近傍に配置でき、液滴の吐出に伴う圧力変動をより効果的に抑制できる。 According to this aspect, the supply-side damper is provided in the supply-side flow path disposed inside the head module. In addition, a discharge side damper is provided in the discharge side flow path disposed inside the head module. That is, the supply side damper and the discharge side damper are disposed inside the head module. As a result, the supply-side damper and the discharge-side damper can be arranged in the vicinity of the nozzle, and the pressure fluctuation accompanying the discharge of the droplet can be more effectively suppressed.
(6)供給側ダンパ及び排出側ダンパは、ノズルごとに備えられる、上記(5)の液滴吐出装置。 (6) The droplet discharge device according to (5), wherein the supply-side damper and the discharge-side damper are provided for each nozzle.
本態様によれば、ヘッドモジュール内に供給側ダンパ及び排出側ダンパが配置される場合において、ノズルごとに供給側ダンパ及び排出側ダンパが備えられる。すなわち、ノズル単位で供給側ダンパ及び排出側ダンパが設置される。これにより、ノズル近傍の圧力変動を効果的に抑制できる。 According to this aspect, when the supply side damper and the discharge side damper are disposed in the head module, the supply side damper and the discharge side damper are provided for each nozzle. That is, the supply-side damper and the discharge-side damper are installed for each nozzle. Thereby, the pressure fluctuation near the nozzle can be effectively suppressed.
(7)供給側ダンパ及び排出側ダンパは、ノズルから液体を吐出させるアクチュエータの近傍に配置される、上記(1)から(6)のいずれか一の液滴吐出装置。 (7) The droplet discharge device according to any one of (1) to (6), wherein the supply-side damper and the discharge-side damper are disposed in the vicinity of an actuator that discharges liquid from the nozzle.
本態様によれば、供給側ダンパ及び排出側ダンパが、ノズルから液体を吐出させるアクチュエータの近傍に配置される。これにより、液滴の吐出に伴う圧力変動を効果的に抑制できる。アクチュエータとしては、たとえば、ピエゾ方式の液滴吐出ヘッドの場合はピエゾ素子であり、サーマル方式の液滴吐出ヘッドの場合はヒータである。 According to this aspect, the supply-side damper and the discharge-side damper are arranged in the vicinity of the actuator that discharges the liquid from the nozzle. Thereby, the pressure fluctuation accompanying discharge of a droplet can be controlled effectively. The actuator is, for example, a piezo element in the case of a piezo type droplet discharge head, and a heater in the case of a thermal type droplet discharge head.
(8)液体中を伝わる圧力波の波長をλとした場合に、供給側ダンパ及び排出側ダンパは、アクチュエータからの距離がλ以下の範囲内に配置される、上記(7)の液滴吐出装置。 (8) When the wavelength of the pressure wave transmitted through the liquid is λ, the supply-side damper and the discharge-side damper are disposed within a range where the distance from the actuator is λ or less. apparatus.
本態様によれば、液体中を伝わる圧力波の波長をλとした場合に、アクチュエータからの距離がλ以下の範囲内の位置に供給側ダンパ及び排出側ダンパが配置される。これにより、吐出に伴う圧力変動をより効果的に抑制できる。 According to this aspect, when the wavelength of the pressure wave propagating in the liquid is λ, the supply-side damper and the discharge-side damper are arranged at positions within a range where the distance from the actuator is λ or less. Thereby, the pressure fluctuation accompanying discharge can be suppressed more effectively.
(9)供給側ダンパのダンパ容量と排出側ダンパのダンパ容量との比が、供給側の流路を流れる液体の流量と排出側の流路を流れる液体の流量との比と同じである、上記(1)から(8)のいずれか一の液滴吐出装置。 (9) The ratio of the damper capacity of the supply side damper and the damper capacity of the discharge side damper is the same as the ratio of the flow rate of the liquid flowing through the supply side flow path and the flow rate of the liquid flowing through the discharge side flow path. The droplet discharge device according to any one of (1) to (8) above.
本態様によれば、供給側ダンパのダンパ容量と排出側ダンパのダンパ容量との比が、供給側の流路を流れる液体の流量と排出側の流路を流れる液体の流量との比と同じに設定される。これにより、生じる圧力変動に応じて供給側ダンパ及び排出側ダンパを適切に設置できる。 According to this aspect, the ratio between the damper capacity of the supply side damper and the damper capacity of the discharge side damper is the same as the ratio of the flow rate of the liquid flowing in the supply side flow path and the flow rate of the liquid flowing in the discharge side flow path. Set to Thereby, according to the pressure fluctuation which arises, a supply side damper and a discharge side damper can be installed appropriately.
(10)供給側ダンパ及び排出側ダンパは、液室と気室とが弾性変形可能なダンパ膜で仕切られた構造のダンパである、上記(1)から(9)のいずれか一の液滴吐出装置。 (10) The supply-side damper and the discharge-side damper are droplets according to any one of (1) to (9), wherein the liquid chamber and the air chamber are dampers having a structure in which the liquid chamber and the air chamber are partitioned by an elastically deformable damper film. Discharge device.
本態様によれば、供給側ダンパ及び排出側ダンパが、液室と気室とが弾性変形可能なダンパ膜で仕切られた構造のダンパで構成される。 According to this aspect, the supply-side damper and the discharge-side damper are constituted by dampers having a structure in which the liquid chamber and the air chamber are partitioned by the elastically deformable damper film.
(11)供給側ダンパの気室と排出側ダンパの気室とが連通部を介して互いに連通される、上記(10)の液滴吐出装置。 (11) The droplet discharge device according to (10), wherein the air chamber of the supply-side damper and the air chamber of the discharge-side damper are communicated with each other via a communication unit.
本態様によれば、供給側ダンパ及び排出側ダンパが、液室と気室とが弾性変形可能なダンパ膜で仕切られた構造のダンパで構成される場合において、供給側ダンパの気室と排出側ダンパの気室とが連通部を介して互いに連通される。これにより、サイズを抑えつつ、供給側ダンパ及び排出側ダンパのダンパ容量を大きくできる。 According to this aspect, when the supply-side damper and the discharge-side damper are constituted by dampers having a structure in which the liquid chamber and the air chamber are partitioned by the elastically deformable damper film, the air chamber and the discharge of the supply-side damper are discharged. The air chambers of the side dampers are communicated with each other via a communication part. Thereby, the damper capacity | capacitance of a supply side damper and a discharge side damper can be enlarged, suppressing size.
(12)供給側ダンパは、液室と気室とが弾性変形可能なダンパ膜を介して分離された構造のダンパであり、排出側ダンパは、液室の一部に弾性変形可能なダンパ膜を備えた構造のダンパである、上記(1)から(11)のいずれか一の液滴吐出装置。 (12) The supply side damper is a damper having a structure in which the liquid chamber and the air chamber are separated via an elastically deformable damper film, and the discharge side damper is an elastically deformable damper film in a part of the liquid chamber A droplet discharge device according to any one of (1) to (11), wherein the droplet discharge device has a structure including:
本態様によれば、供給側ダンパが、液室と気室とが弾性変形可能なダンパ膜を介して分離された構造のダンパで構成される。一方、排出側ダンパは、液室の一部に弾性変形可能なダンパ膜を備えた構造のダンパで構成される。排出側ダンパのダンパ容量の小さいダンパを使用できるので、簡素な構成のダンパを使用できる。 According to this aspect, the supply-side damper is constituted by a damper having a structure in which the liquid chamber and the air chamber are separated by the elastically deformable damper film. On the other hand, the discharge-side damper is constituted by a damper having a structure in which a damper film capable of elastic deformation is provided in a part of the liquid chamber. Since a damper with a small damper capacity of the discharge side damper can be used, a damper having a simple configuration can be used.
本発明によれば、コンパクトな構成で液体の圧力変動を効果的に抑制できる。 According to the present invention, it is possible to effectively suppress the pressure fluctuation of the liquid with a compact configuration.
以下、添付図面に従って本発明を実施するための形態について詳説する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
なお、以下の説明では、本発明に係る液滴吐出装置をインクジェットプリンタに適用した場合を例に説明する。 In the following description, a case where the liquid droplet ejection apparatus according to the present invention is applied to an ink jet printer will be described as an example.
《インクジェットプリンタの構成》
図1は、インクジェットプリンタの概略構成図である。このインクジェットプリンタ1は、枚葉の用紙に所望の画像をシングルパスでプリントする枚葉式のラインプリンタであり、主として、用紙Pを一定の搬送経路に沿って搬送する搬送部10と、搬送部10によって搬送される用紙Pにインクジェット方式で画像をプリントするプリント部20と、を備えて構成される。
<Inkjet printer configuration>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an inkjet printer. The
〈搬送部〉
搬送部10は、枚葉紙で構成される用紙Pを一定の搬送経路に沿って搬送する。搬送部10は、回転するドラム12を備え、そのドラム12の周面に用紙Pを巻き付けて、用紙Pを搬送する。ドラム12は、図示しない回転駆動手段に駆動されて、図1に示す矢印Aの方向に回転する。また、ドラム12には、用紙Pの先端を把持するための手段としてグリッパー12Aが備えられる。更に、ドラム12には、用紙Pを周面に密着させるための手段として図示しない吸着機構が備えられる。図示しない吸着機構は、静電気又は負圧を利用して、用紙Pをドラム12の周面に密着させる。
<Transport section>
The
なお、ドラム12には、図示しない給紙手段から用紙Pが給紙される。また、プリント後の用紙Pは、ドラム12から図示しない排紙手段に受け渡されて排紙される。
The
〈プリント部〉
プリント部20は、搬送部10によって搬送される用紙Pに向けてインクの微小液滴を吐出させて、用紙Pに画像をプリントする。プリント部20には、液滴吐出装置30が備えられる。液滴吐出装置30は、インクジェット方式のプリントヘッド32を備え、このプリントヘッド32からインクの微小液滴を吐出させる。
<Print section>
The
図2は、液滴吐出装置の概略構成図である。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the droplet discharge device.
図2に示すように、液滴吐出装置30は、主として、プリントヘッド32と、プリントヘッド32にインクを循環させて供給するインク供給部60と、プリントヘッド32に対するインクの供給側の流路に備えられる供給側ダンパ80と、プリントヘッド32に対するインクの排出側の流路に備えられる排出側ダンパ90と、を備えて構成される。
As shown in FIG. 2, the
〔プリントヘッド〕
プリントヘッド32は、液滴吐出ヘッドの一例である。プリントヘッド32は、用紙Pの幅に対応した長さのラインヘッドで構成される。このプリントヘッド32は、複数のヘッドモジュール40を繋ぎ合わせて構成される。プリントヘッド32を構成する個々のヘッドモジュール40は、支持フレーム34に取り付けられることにより一体化され、1つプリントヘッド32を構成する。各ヘッドモジュール40は、支持フレーム34に対して各々独立して着脱可能に取り付けられる。シングルパス方式のインクジェットに用いられた場合、用紙Pの幅の方向とは、実質的には用紙Pが搬送される方向に直交する方向となる。
[Print head]
The
〔ヘッドモジュール〕
図3は、ヘッドモジュールの底面図である。
[Head module]
FIG. 3 is a bottom view of the head module.
ヘッドモジュール40は、底面部分にノズル面42を有する。ノズル面42は、ノズル44が配置される面である。ノズル44は、ノズル面42に一定の間隔をもって一列に配置される。ノズル44が配置される方向は、ヘッドモジュール40が繋ぎ合わされる方向である。
The
図4は、図3の4−4断面図である。 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG.
図4に示すように、ヘッドモジュール40の内部には、ノズル44ごとに圧力室46が備えられる。各ノズル44は対応する圧力室46に連通される。
As shown in FIG. 4, a
各圧力室46には、ノズル44からインク滴を吐出させるためのアクチュエータとして、ピエゾ素子48が備えられる。ピエゾ素子48は、圧力室46の壁面の一部を変形させることにより、圧力室46の容積を拡縮させ、ノズル44からインク滴を吐出させる。
Each
ヘッドモジュール40の内部には、各圧力室46にインクを供給するための内部供給流路50が備えられる。内部供給流路50は、ヘッドモジュール40の内部に配置された供給側の流路の一例であり、内部共通供給流路50A及び内部個別供給流路50Bによって構成される。内部共通供給流路50Aは、各圧力室46に共通の流路であり、内部個別供給流路50Bは、各圧力室46に個別に接続される流路である。各圧力室46は、内部個別供給流路50Bを介して内部共通供給流路50Aに連通される。
Inside the
また、ヘッドモジュール40の内部には、各圧力室46からインクを排出するための内部排出流路52が備えられる。内部排出流路52は、ヘッドモジュールの内部に配置された排出側の流路の一例であり、内部共通排出流路52A及び内部個別排出流路52Bによって構成される。内部共通排出流路52Aは、各圧力室46に共通の流路であり、内部個別排出流路52Bは、各圧力室46に個別に接続される流路である。各圧力室46は、内部個別排出流路52Bを介して内部共通排出流路52Aに連通される。
Further, inside the
ヘッドモジュール40には、内部共通供給流路50Aにインクを供給するための供給口54、及び、内部共通排出流路52Aからインクを排出するための排出口56が備えられる。供給口54から供給されたインクは、内部共通供給流路50A及び内部個別供給流路50Bを通って各圧力室46に供給される。また、各圧力室46内のインクは、内部個別排出流路52B及び内部共通排出流路52Aを通って排出口56から排出される。
The
〔インク供給部〕
インク供給部60は、液体供給部の一例であり、プリントヘッド32に吐出液体であるインクを循環供給する。本実施の形態のプリントヘッド32は、複数のヘッドモジュール40を繋ぎ合わせて構成されるため、インクはヘッドモジュール40ごとに供給される。
[Ink supply section]
The
図2に示すように、インク供給部60は、主として、プリントヘッド32から吐出させるインクを貯留するためのインクタンク62と、インクタンク62からプリントヘッド32にインクを供給するための外部供給流路64と、外部供給流路64を介してインクタンク62からプリントヘッド32にインクを送液するための供給ポンプ66と、プリントヘッド32から排出されるインクをインクタンク62に戻すための外部排出流路68と、外部排出流路68を介してプリントヘッド32からインクタンク62にインクを送液する排出ポンプ70と、を備えて構成される。
As shown in FIG. 2, the
インクタンク62は、プリントヘッド32から吐出させる液体であるインクを貯留する。インクの種類は、特に限定されない。
The
外部供給流路64は、外部共通供給流路64A、外部個別供給流路64B、及び、外部供給マニホールド64Cによって構成される。
The
外部共通供給流路64Aは、インクタンク62に接続される流路である。外部共通供給流路64Aは、たとえば、可撓性を有するチューブで構成される。
The external
外部個別供給流路64Bは、ヘッドモジュール40の外部に配置された供給側の流路の一例である。外部個別供給流路64Bは、プリントヘッド32を構成する各ヘッドモジュール40の供給口54に接続される。したがって、外部個別供給流路64Bは、プリントヘッド32を構成するヘッドモジュール40と同じ数備えられる。各ヘッドモジュール40の供給側の流路は、この外部個別供給流路64Bと、ヘッドモジュール40の内部の内部供給流路50とで構成される。外部個別供給流路64Bは、たとえば、可撓性を有するチューブで構成される。
The external
外部供給マニホールド64Cは、外部共通供給流路64Aと各外部個別供給流路64Bとを接続する。外部供給マニホールド64Cは、分岐する流路を備え、その全てが同じ長さで構成される。
The
外部共通供給流路64Aを流れるインクは、外部供給マニホールド64Cを介して分岐され、各外部個別供給流路64Bを流れて、各ヘッドモジュール40に供給される。
The ink flowing through the external common
外部供給流路64には、各外部個別供給流路64Bに個別供給バルブ72が備えられる。個別供給バルブ72は、各外部個別供給流路64Bを個別に開閉する。したがって、複数あるヘッドモジュール40に対して個別にインクの供給を制御できる。
In the
供給ポンプ66は、外部供給流路64を介してインクタンク62からプリントヘッド32にインクを送液する。供給ポンプ66は、たとえば、チューブポンプで構成され、外部共通供給流路64Aに備えられる。
The
外部排出流路68は、外部共通排出流路68A、外部個別排出流路68B、及び、外部排出マニホールド68Cによって構成される。
The external
外部共通排出流路68Aは、インクタンク62に接続される流路である。外部共通排出流路68Aは、たとえば、可撓性を有するチューブで構成される。
The external
外部個別排出流路68Bは、ヘッドモジュール40の外部に配置された排出側の流路の一例である。外部個別排出流路68Bは、プリントヘッド32を構成する各ヘッドモジュール40の排出口56に接続される流路である。したがって、外部個別排出流路68Bは、プリントヘッド32を構成するヘッドモジュール40と同じ数備えられる。各ヘッドモジュール40の排出側の流路は、この外部個別排出流路68Bと、ヘッドモジュール40の内部の内部排出流路52とで構成される。外部個別排出流路68Bは、たとえば、可撓性を有するチューブで構成される。
The external individual
外部排出マニホールド68Cは、外部共通排出流路68Aと各外部個別排出流路68Bとを接続する。外部排出マニホールド68Cは、分岐する流路を備え、その全てが同じで構成される。
The
各外部個別排出流路68Bを流れるインクは、外部排出マニホールド68Cを介して合流し、外部共通排出流路68Aを流れて、インクタンク62に回収される。
The ink flowing through each external individual
外部排出流路68には、各外部個別排出流路68Bに個別排出バルブ74が備えられる。個別排出バルブ74は、各外部個別排出流路68Bを個別に開閉する。したがって、複数あるヘッドモジュール40に対して個別にインクの排出を制御できる。
The
排出ポンプ70は、外部排出流路68を介してプリントヘッド32からインクタンク62にインクを送液する。排出ポンプ70は、たとえば、チューブポンプで構成され、外部共通排出流路68Aに備えられる。
The
〔供給側ダンパ及び排出側ダンパ〕
供給側ダンパ80は、各ヘッドモジュール40の供給側の流路に備えられる。本実施の形態では外部個別供給流路64Bに備えられる。上記のように、外部個別供給流路64Bは、ヘッドモジュール40の外部に配置された供給側の流路の一例であり、各ヘッドモジュール40の供給口54と外部供給マニホールド64Cとを繋ぐ流路である。
[Supply damper and discharge damper]
The supply-
排出側ダンパ90は、各ヘッドモジュール40の排出側の流路に備えられる。本実施の形態では外部個別排出流路68Bに備えられる。上記のように、外部個別排出流路68Bは、ヘッドモジュール40の外部に配置された排出側の流路の一例であり、各ヘッドモジュール40の排出口56と外部排出マニホールド68Cとを繋ぐ流路である。
The
図5は、供給側ダンパ及び排出側ダンパの概略構成を示す断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the supply-side damper and the discharge-side damper.
図5に示すように、供給側ダンパ80は、本体80A内に液室82及び気室84を備え、その液室82及び気室84が、弾性変形可能なダンパ膜86で仕切られた構造のダンパである。ダンパ膜86は、たとえば、樹脂膜で構成される。本体80Aには、液室82に連通するインクの流入口88A及び流出口88Bが備えられる。インクは、流入口88Aから液室82内に流入し、液室82内を流れて流出口88Bから流出される。
As shown in FIG. 5, the supply-
排出側ダンパ90も、本体90A内に液室92及び気室94を備え、その液室92及び気室94が弾性変形可能なダンパ膜96で仕切られた構造のダンパである。ダンパ膜96は、たとえば、樹脂膜で構成される。本体90Aには、液室92に連通するインクの流入口98A及び流出口98Bが備えられる。インクは、流入口98Aから液室92内に流入し、液室92内を流れて流出口98Bから流出される。
The discharge-
このような構造のダンパは、主として、ダンパ膜の硬度、ダンパ膜の面積、気室の容積によって、ダンパ容量が定まる。したがって、同じ材質のダンパ膜の場合、ダンパ膜の面積が大きなほど、また、気室の容積が大きなほど、ダンパ容量が大きくなる。そして、ダンパ容量が大きくなるほど、大きな圧力変動に対応することが可能になる。 In the damper having such a structure, the damper capacity is determined mainly by the hardness of the damper film, the area of the damper film, and the volume of the air chamber. Therefore, in the case of a damper film made of the same material, the damper capacity increases as the area of the damper film increases and the volume of the air chamber increases. And it becomes possible to respond | correspond to a big pressure fluctuation, so that a damper capacity | capacitance becomes large.
一方、ダンパは、ダンパ膜の面積が大きくなるほど、また、気室の容積が大きくなるほど、そのサイズが大きなものとなる。 On the other hand, the size of the damper increases as the area of the damper film increases and the volume of the air chamber increases.
本実施の形態の液滴吐出装置30においては、排出側ダンパ90が、供給側ダンパ80よりもダンパ容量の小さいダンパで構成される。これは、次の理由に基づく。すなわち、本実施の形態のプリントヘッドのように、ノズルから吐出させる液体がプリントヘッドに対して循環して供給される場合、ノズルからのインクの吐出がある分、供給側のインクの流量の方が排出側のインクの流量よりも多くなる。この結果、圧力変動に与える影響は、供給側の方が排出側よりも大きくなる。そこで、本実施の形態の液滴吐出装置30では、供給側ダンパ80にダンパ容量の大きなダンパを使用する一方、排出側ダンパ90にはダンパ容量の小さなダンパを使用することにより、適切にダンパを配置し、効率よく圧力変動を抑制している。
In the
なお、上記のように、ダンパ容量はダンパのサイズに関連し、ダンパ容量が大きくなるほどサイズが大きくなる。排出側ダンパ90にダンパ容量の小さなダンパを使用することにより、小型のダンパを使用でき、プリントヘッド32に搭載したときに全体をコンパクト化できる。そして、このコンパクト化により、プリントヘッド32を構成するヘッドモジュール40を高密度に配置することが可能になり、より高品質な画像の記録が可能なプリントヘッド32を構成することが可能になる。
As described above, the damper capacity is related to the size of the damper, and the size increases as the damper capacity increases. By using a damper having a small damper capacity for the discharge-
供給側ダンパ80及び排出側ダンパ90のダンパ容量は、抑制すべき圧力変動に応じて設定される。本実施の形態では、供給側ダンパ80の容量を500立方ミリメートルとし、排出側ダンパ90の容量を供給側ダンパ80の容量よりも小さい300立方ミリメートルとしている。これによって、プリントヘッド32の小型化が達成される。
The damper capacities of the
図6は、インク吐出時の圧力変動を示すグラフである。なお、同図(A)は供給側の流路の圧力変動を示しており、同図(B)は排出側の流路の圧力変動を示している。 FIG. 6 is a graph showing pressure fluctuations during ink ejection. FIG. 4A shows the pressure fluctuation in the supply-side flow path, and FIG. 4B shows the pressure fluctuation in the discharge-side flow path.
インクの吐出に伴い流路内を流れるインクに圧力変動が生じる。この圧力変動は、振れをもって発生し、その振れは経時的に減衰する。 As the ink is ejected, pressure fluctuations occur in the ink flowing in the flow path. This pressure fluctuation occurs with a vibration, and the vibration attenuates with time.
供給側ダンパ80及び排出側ダンパ90のダンパ容量は、圧力変動の最大の振れを吸収可能に設定される。すなわち、同図に示す斜線部の圧力変動を吸収できるダンパ容量に設定される。
The damper capacities of the supply-
圧力変動が大きくなるのは、高濃度の画像をプリントする場合、すなわち、吐出量が最大となる場合である。したがって、吐出量が最大となる時の圧力変動に応じて、ダンパ容量を設定することが好ましい。 The pressure fluctuation increases when a high density image is printed, that is, when the discharge amount becomes maximum. Therefore, it is preferable to set the damper capacity according to the pressure fluctuation when the discharge amount becomes maximum.
図6(A)及び図6(B)に示すように、圧力変動は、排出側よりも供給側で大きくなる。流路を流れるインクの流量の比が、たとえば、供給側と排出側とで2:1の場合、圧力変動の大きさもおおよそ2:1となる。したがって、流量の比でダンパ容量を設定することもできる。たとえば、流量の比が2:1の場合、排出側ダンパ90のダンパ容量を供給側ダンパ80のダンパ容量の1/2とすることができる。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the pressure fluctuation is larger on the supply side than on the discharge side. For example, when the ratio of the flow rate of the ink flowing through the flow path is 2: 1 between the supply side and the discharge side, the magnitude of the pressure fluctuation is also approximately 2: 1. Therefore, the damper capacity can be set by the ratio of the flow rates. For example, when the flow ratio is 2: 1, the damper capacity of the discharge-
なお、供給側ダンパ80及び排出側ダンパ90は、圧力変動を100〜1000Pa程度に抑えるように設定することが好ましい。
The supply-
また、インクの吐出に伴う圧力変動の抑制を考えると、供給側ダンパ80及び排出側ダンパ90は、ヘッドモジュール40の近くに配置することが好ましい。
In consideration of suppression of pressure fluctuations associated with ink ejection, the supply-
〈制御系〉
図7は、インクジェットプリンタの制御系のシステム構成を示すブロック図である。
<Control system>
FIG. 7 is a block diagram showing a system configuration of a control system of the ink jet printer.
インクジェットプリンタ1には、制御部として機能するコンピュータ100が備えられる。
The
コンピュータ100は、所定の制御プログラムを実行することにより、搬送制御部102、プリント制御部104、及び、インク供給制御部106として機能する。搬送制御部102は、搬送部10を制御して、用紙Pの搬送を制御する。プリント制御部104は、プリントヘッド32を制御して、画像の記録を制御する。インク供給制御部106は、インク供給部60を制御して、プリントヘッド32に対するインクの供給を制御する。
The
また、コンピュータ100は、所定の画像処理プログラムを実行することにより、画像処理部として機能する。画像処理部は、用紙Pにプリントする画像の画像データを取得し、その画像データに所要の画像処理を施して、プリント部20でプリントするために必要なドットデータを生成する。プリント制御部104は、生成したドットデータに基づいてプリントヘッド32を駆動し、用紙Pに画像をプリントする。
Further, the
また、コンピュータ100には、外部機器と通信を行うための通信部110、インクジェットプリンタ1の操作を行うための操作部112、各種情報を表示するための表示部114、各種データを記憶するための記憶部116等が接続される。インクジェットプリンタ1でプリントする画像の画像データは、通信部110を介してコンピュータ100に取り込まれる。また、コンピュータ100が実行する制御プログラムや、制御に必要な各種データ等は記憶部116に格納される。
The
《インクジェットプリンタの作用》
〈プリント動作〉
用紙Pは、図示しない給紙手段によって搬送部10のドラム12に給紙される。ドラム12に給紙された用紙Pは、ドラム12の周面に巻き付けられて搬送され、その搬送過程でプリントヘッド32からインク滴が吐出されて、表面に画像がプリントされる。画像がプリントされた用紙Pは、ドラム12から排紙手段を介して排紙される。
<Operation of inkjet printer>
<Print operation>
The paper P is fed to the
〈インクの供給〉
上記のように、インクは循環させて供給される。インク供給制御部106は、供給ポンプ66及び排出ポンプ70の駆動を制御して、インクを循環させる。インク供給制御部106は、プリントヘッド32へのインクの供給、及び、プリントヘッド32からのインクの排出を制御して、インクを循環させる。この際、インク供給制御部106は、規定の背圧が付与されるように、プリントヘッド32に対するインクの供給及び排出を制御する。
<Ink supply>
As described above, ink is circulated and supplied. The ink
〈圧力変動の抑制〉
アクチュエータであるピエゾ素子48を駆動して、ノズル44からインクを吐出させると、流路を流れるインクに圧力変動が生じる。このような圧力変動は、メニスカスの位置に悪影響を及ぼし、吐出性能を劣化させる。
<Suppression of pressure fluctuation>
When the
本実施の形態のインクジェットプリンタ1は、供給側の流路に供給側ダンパ80、排出側の流路に排出側ダンパ90が備えられており、かつ、その供給側ダンパ80及び排出側ダンパ90は、プリントヘッド32を構成するヘッドモジュール40ごとに備えられているため、インクの吐出に伴う圧力変動を効果的に抑制できる。
The
また、本実施の形態のインクジェットプリンタ1は、圧力変動に及ぼす影響を考慮して、供給側と排出側とで異なるダンパ容量のダンパを使用しているため、適切に圧力変動を抑えつつ、全体の構成もコンパクト化できる。すなわち、供給側と排出側に同じダンパ容量のダンパを設置するのではなく、それぞれに必要なダンパ容量のダンパを設置することにより、使用するダンパのサイズの適正化が図られ、結果として、全体の構成をコンパクト化できる。そして、このコンパクト化により、プリントヘッド32を構成するヘッドモジュール40を高密度に配置することが可能になり、より高品質な画像の記録が可能なプリントヘッド32を構成することが可能になる。
In addition, since the
《供給側ダンパ及び排出側ダンパの設置位置》
上記のように、インクの吐出に伴う圧力変動の抑制を考えると、供給側ダンパ80及び排出側ダンパ90は、ヘッドモジュール40の近くに配置することが好ましい。そして、より好ましくは、次の位置に配置する。すなわち、インク中を伝わる圧力波の波長をλとした場合に、アクチュエータであるピエゾ素子48から距離λ以下の範囲内に供給側ダンパ80及び排出側ダンパ90を設置する。これにより、吐出に伴う圧力変動をより効果的に抑制できる。
《Installation position of supply side damper and discharge side damper》
As described above, it is preferable to dispose the supply-
インク中を伝わる圧力波の波長λは、吐出周波数をH、インクの音速をVとした場合、λ=V/Hで求められる。たとえば、吐出周波数Hの設定がH=10〜75[kHz]、インクの音速VがV=1500[m/sec]の場合、インク中を伝わる圧力波の波長λは、λ=1500[m/sec]/10〜75[kHz]=20〜150[mm]となる。したがって、この場合、少なくともピエゾ素子48から20[mm]以下の距離の範囲内に供給側ダンパ80及び排出側ダンパ90を設置することにより、吐出に伴う圧力変動をより効果的に抑制できる。なお、この距離はピエゾ素子48から供給側ダンパ80及び排出側ダンパ90までの流路の距離である。
The wavelength λ of the pressure wave transmitted through the ink is obtained by λ = V / H, where H is the ejection frequency and V is the sound velocity of the ink. For example, when the setting of the ejection frequency H is H = 10 to 75 [kHz] and the sound velocity V of the ink is V = 1500 [m / sec], the wavelength λ of the pressure wave transmitted through the ink is λ = 1500 [m / sec]. sec] / 10 to 75 [kHz] = 20 to 150 [mm]. Accordingly, in this case, by providing the supply-
《ヘッドモジュールの変形例》
〈変形例1〉
図8は、ヘッドモジュールの第1の変形例を示す図である。
<Modification of head module>
<
FIG. 8 is a diagram illustrating a first modification of the head module.
同図に示すように、本例のヘッドモジュール40は、供給側ダンパ80及び排出側ダンパ90が一体的に備えられた構造のヘッドモジュールである。
As shown in the figure, the
供給側ダンパ80は、液室82及び気室84が弾性変形可能なダンパ膜86で仕切られた構造を有し、ヘッドモジュール40に一体的に設けられる。液室82は、流入路89Aを介して、ヘッドモジュール40にインクを供給するための供給口54に連通される。また、液室82は、流出路89Bを介して、ヘッドモジュール40内の内部共通供給流路50Aに接続される。流出路89Bは、ヘッドモジュール40の一部を構成する隔壁40Aに形成される。液室82は、この隔壁40Aを介して内部共通供給流路50Aと隣接して配置される。
The supply-
排出側ダンパ90は、液室92及び気室94が弾性変形可能なダンパ膜96で仕切られた構造を有し、ヘッドモジュール40に一体的に設けられる。液室92は、流入路99Aを介して、ヘッドモジュール40内の内部共通排出流路52Aに接続される。また、液室92は、流出路99Bを介して、ヘッドモジュール40からインクを排出するための排出口56に連通される。流入路99Aは、ヘッドモジュール40の一部を構成する隔壁40Aに形成される。液室92は、この隔壁40Aを介して内部共通排出流路52Aと隣接して配置される。
The
本例のヘッドモジュール40によれば、インクは、常に供給側ダンパ80を介してヘッドモジュール40に供給され、かつ、排出側ダンパ90を介してヘッドモジュール40から排出される。これにより、インクの圧力変動を効果的に抑制できる。
According to the
また、本例のヘッドモジュール40によれば、アクチュエータであるピエゾ素子48の近傍に供給側ダンパ80及び排出側ダンパ90を設置できるので、より効果的にインクの吐出に伴う圧力変動を抑制できる。
Further, according to the
更に、外部個別供給流路64B及び外部個別排出流路68Bに別途供給側ダンパ及び排出側ダンパを設置する必要がないので、更に構成をコンパクト化でき、かつ、組み付けも容易にできる。
Furthermore, since it is not necessary to separately provide a supply-side damper and a discharge-side damper in the external individual
〈変形例2〉
図9は、ヘッドモジュールの第2の変形例を示す図である。
<
FIG. 9 is a diagram illustrating a second modification of the head module.
同図に示すように、本例のヘッドモジュール40は、ヘッドモジュール40の内部の流路に供給側ダンパ80及び排出側ダンパ90が備えられている。
As shown in the figure, the
供給側ダンパ80は、液室82及び気室84が弾性変形可能なダンパ膜86で仕切られた構造を有し、内部個別供給流路50Bに備えられる。上記のように、内部個別供給流路50Bは、内部供給流路50の一部であり、ヘッドモジュール40の内部に配置された供給側の流路の一部である。内部個別供給流路50Bは、ノズルごとに設けられるので、供給側ダンパ80もノズルごとに設けられる。
The supply-
排出側ダンパ90も同様に、液室92及び気室94が弾性変形可能なダンパ膜96で仕切られた構造を有し、内部個別排出流路52Bに備えられる。上記のように、内部個別排出流路52Bは、内部排出流路52の一部であり、ヘッドモジュール40の内部に配置された排出側の流路の一部である。内部個別排出流路52Bはノズルごとに設けられるので、排出側ダンパ90もノズルごとに設けられる。
Similarly, the
本例のヘッドモジュール40によれば、インクは、供給側ダンパ80を介して圧力室46に供給され、かつ、排出側ダンパ90を介して圧力室46から排出される。これにより、インクの圧力変動を効果的に抑制できる。
According to the
また、本例のヘッドモジュール40によれば、アクチュエータであるピエゾ素子48に近接して供給側ダンパ80及び排出側ダンパ90を設置できるので、より効果的にインクの吐出に伴う圧力変動を抑制できる。
Further, according to the
更に、供給側ダンパ及び排出側ダンパを別途外部個別供給流路64B及び外部個別排出流路68Bに設置する必要がないので、更に構成をコンパクト化でき、かつ、組み付けも容易にできる。
Furthermore, since it is not necessary to separately provide the supply-side damper and the discharge-side damper in the external individual
なお、本例では、内部個別供給流路50B及び内部個別排出流路52Bに供給側ダンパ80及び排出側ダンパ90を配置する構成としているが、内部共通供給流路50A及び内部共通排出流路52Aに供給側ダンパ80及び排出側ダンパ90を配置する構成とすることもできる。
In this example, the supply-
《供給側ダンパ及び排出側ダンパの変形例》
〈変形例1〉
図10は、供給側ダンパ及び排出側ダンパの第1の変形例を示す図である。
<< Modification of supply side damper and discharge side damper >>
<
FIG. 10 is a diagram illustrating a first modification of the supply-side damper and the discharge-side damper.
同図に示すように、本例の供給側ダンパ80及び排出側ダンパ90は、互いの気室が連通された構造を有する。すなわち、供給側ダンパ80の気室84と排出側ダンパ90の気室94とが、連通部としての連通用配管78を介して互いに連通されている。
As shown in the figure, the supply-
このような構造の供給側ダンパ80及び排出側ダンパ90によれば、互いの気室の容量を拡大できるので、コンパクトな構成で大きなダンパ容量を確保できる。これにより、更なるコンパクト化が実現できる。
According to the supply-
〈変形例2〉
上記実施の形態では、供給側ダンパ及び排出側ダンパとして、液室と気室とがダンパ膜で仕切られた構造のダンパを使用しているが、供給側ダンパ及び排出側ダンパとして使用するダンパは、これに限定されるものではない。
<
In the above embodiment, a damper having a structure in which a liquid chamber and an air chamber are partitioned by a damper film is used as a supply-side damper and a discharge-side damper, but a damper used as a supply-side damper and a discharge-side damper is However, the present invention is not limited to this.
図11は、供給側ダンパ及び排出側ダンパとして使用可能なダンパの構成を示す断面図である。 FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a damper that can be used as a supply-side damper and a discharge-side damper.
同図に示すダンパ120は、液室122のみが備えられた構造のダンパである。本体120Aに液室122のみが備えられており、その液室122の壁面の一部が、弾性変形可能なダンパ膜124で構成されている。ダンパ膜124は、たとえば、ラバーなどの柔軟性を有する材質の膜体で構成される。
The
このような構造のダンパは、ダンパ容量が小さくなるが、コンパクトな構成にできる。したがって、排出側ダンパとして使用することが有効である。すなわち、供給側ダンパには、液室と気室とがダンパ膜で分離された構造のダンパを使用し、排出側ダンパには、本例のダンパ120のように、液室122の一部がダンパ膜124で構成されたダンパを使用する。これにより、全体の構成を簡素化でき、かつ、コンパクトにできる。
The damper having such a structure has a small damper capacity, but can be made compact. Therefore, it is effective to use as a discharge side damper. That is, a damper having a structure in which a liquid chamber and an air chamber are separated by a damper film is used for the supply side damper, and a part of the
《プリントヘッドの変形例》
上記実施の形態では、ヘッドモジュールを同一直線上に一列に繋ぎ合わせてプリントヘッドを構成しているが、ヘッドモジュールを繋ぎ合わせる形態は、これに限定されるものではない。たとえば、ヘッドモジュールを千鳥状に配置して繋ぎ合わせる形態とすることもできる。
<Modification of print head>
In the above embodiment, the print modules are formed by connecting the head modules in a line on the same straight line, but the form of connecting the head modules is not limited to this. For example, the head modules can be arranged in a zigzag manner and joined together.
また、上記実施の形態では、説明を簡単にするため、ノズルをノズル面に一列に配置した形態を示しているが、ノズルの配列は、これに限定されるものではない。ノズルをノズル面にマトリクス状に配置することもできる。ノズルをノズル面にマトリクス状に配置することにより、ノズルをより高密度に配置できる。 Moreover, in the said embodiment, in order to demonstrate easily, although the form which has arrange | positioned the nozzle to the nozzle surface in a line is shown, the arrangement | sequence of a nozzle is not limited to this. The nozzles can also be arranged in a matrix on the nozzle surface. By arranging the nozzles in a matrix on the nozzle surface, the nozzles can be arranged with higher density.
《プリント部の変形例》
上記実施の形態では、説明を簡単にするため、プリントヘッドが1つの形態を示しているが、プリント部に配置するプリントヘッドの数は、これに限定されるものではない。たとえば、カラー画像をプリントする場合は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4本のプリントヘッドが備えられる。プリント部に配置するプリントヘッドの数が増えるほど、コンパクト化の要請が高まるので、プリント部に配置するプリントヘッドの数が増えるほど、本発明は有効に作用する。
<Modification of print section>
In the above embodiment, for the sake of simplicity, one print head is shown. However, the number of print heads arranged in the print unit is not limited to this. For example, when printing a color image, four print heads of cyan, magenta, yellow, and black are provided. As the number of print heads arranged in the print unit increases, the demand for compactness increases. Therefore, as the number of print heads arranged in the print unit increases, the present invention works more effectively.
《インク供給部の変形例》
上記実施の形態では、供給ポンプ及び排出ポンプを使用して、インクを循環させる構成としているが、水頭差を利用して、インクを循環させる構成とすることもできる。
<Modification of ink supply unit>
In the above-described embodiment, the supply pump and the discharge pump are used to circulate the ink. However, the ink may be circulated using the water head difference.
《その他の変形例》
上記実施の形態では、ヘッドモジュールごとに供給側ダンパ及び排出側ダンパを設置しているが、このヘッドモジュールごとに設置する供給側ダンパ及び排出側ダンパとは別に、外部共通供給流路及び外部共通排出流路にもダンパを設置してもよい。
<< Other modifications >>
In the above embodiment, the supply-side damper and the discharge-side damper are installed for each head module, but separately from the supply-side damper and the discharge-side damper installed for each head module, the external common supply flow path and the external common A damper may also be installed in the discharge channel.
図12は、共通供給流路及び共通排出流路にダンパを備えた液滴吐出装置の概略構成図である。 FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a droplet discharge device provided with dampers in a common supply channel and a common discharge channel.
同図に示すように、外部共通供給流路64Aに主供給側ダンパ130が備えられている。また、外部共通排出流路68Aに主排出側ダンパ132が備えられている。この主供給側ダンパ130及び主排出側ダンパ132は、主として供給ポンプ66及び排出ポンプ70の脈動を抑制する目的で設置され、ダンパ容量の大きなダンパが使用される。
As shown in the figure, a main
このように、共通供給流路及び共通排出流路にもダンパを備えることにより、供給ポンプ及び排出ポンプの脈動を抑えられ、より安定してインクを供給できる。 Thus, by providing dampers in the common supply flow path and the common discharge flow path, pulsation of the supply pump and the discharge pump can be suppressed, and ink can be supplied more stably.
上記実施の形態では、本発明をインクジェットプリンタに適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。この他、たとえば、フィルムやガラス上にインク等を吐出してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置や、有機EL溶液(有機エレクトロルミネッセンス溶液)を基板上に吐出して有機ELディスプレイパネル(有機エレクトロルミネッセンスディスプレイパネル)を形成する装置、溶解状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成する装置、金属を含む液体を吐出して配線パターンを形成する装置などにも同様に適用できる。 In the above embodiment, the case where the present invention is applied to an inkjet printer has been described as an example. However, the application of the present invention is not limited to this. In addition, for example, a color filter manufacturing apparatus for manufacturing a color filter by discharging ink or the like onto a film or glass, or an organic EL display panel (organic electroluminescence solution) by discharging an organic EL solution (organic electroluminescence solution) onto a substrate. The same applies to devices that form luminescence display panels, devices that eject molten solder onto a substrate to form bumps for component mounting, and devices that eject metal-containing liquids to form wiring patterns. it can.
1…インクジェットプリンタ、10…搬送部、12…ドラム、12A…グリッパー、20…プリント部、30…液滴吐出装置、32…プリントヘッド、34…支持フレーム、40…ヘッドモジュール、40A…隔壁、42…ノズル面、44…ノズル、46…圧力室、48…ピエゾ素子、50…内部供給流路、50A…内部共通供給流路、50B…内部個別供給流路、52…内部排出流路、52A…内部共通排出流路、52B…内部個別排出流路、54…供給口、56…排出口、60…インク供給部、62…インクタンク、64…外部供給流路、64A…外部共通供給流路、64B…外部個別供給流路、64C…外部供給マニホールド、66…供給ポンプ、68…外部排出流路、68A…外部共通排出流路、68B…外部個別排出流路、68C…外部排出マニホールド、70…排出ポンプ、72…個別供給バルブ、74…個別排出バルブ、78…連通用配管、80…供給側ダンパ、80A…本体、82…液室、84…気室、86…ダンパ膜、88A…流入口、88B…流出口、89A…流入路、89B…流出路、90…排出側ダン、90A…本体、92…液室、94…気室、96…ダンパ膜、98A…流入口、98B…流出口、99A…流入路、99B…排出路、100…コンピュータ、102…搬送制御部、104…プリント制御部、106…インク供給制御部、110…通信部、112…操作部、114…表示部、116…記憶部、120…ダンパ、120A…本体、122…液室、124…ダンパ膜、130…主供給側ダンパ、132…主排出側ダンパ
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記液滴吐出ヘッドを構成する個々の前記ヘッドモジュールに前記液体を循環させて供給する液体供給部と、
前記液滴吐出ヘッドを構成する個々の前記ヘッドモジュールの供給側の流路に備えられる供給側ダンパと、
前記液滴吐出ヘッドを構成する個々の前記ヘッドモジュールの排出側の流路に備えられ、前記供給側ダンパよりもダンパ容量の小さいダンパで構成される排出側ダンパと、
を備えた液滴吐出装置。 A liquid comprising a nozzle and a supply port and a discharge port for the liquid discharged from the nozzle, and a plurality of head modules to which the liquid is circulated and supplied through the supply port and the discharge port. A droplet discharge head;
A liquid supply unit that circulates and supplies the liquid to each of the head modules constituting the droplet discharge head;
A supply-side damper provided in a supply-side flow path of each of the head modules constituting the droplet discharge head;
A discharge-side damper that is provided in a discharge-side flow path of each of the head modules constituting the droplet discharge head, and is configured by a damper having a smaller damper capacity than the supply-side damper;
A droplet discharge device comprising:
前記排出側ダンパは、前記ヘッドモジュールの外部に配置された排出側の流路に備えられる、
請求項1に記載の液滴吐出装置。 The supply-side damper is provided in a supply-side flow path disposed outside the head module,
The discharge-side damper is provided in a discharge-side flow path disposed outside the head module.
The droplet discharge device according to claim 1.
請求項2に記載の液滴吐出装置。 The supply side damper and the discharge side damper are provided integrally with the head module,
The droplet discharge device according to claim 2.
前記排出側ダンパは、少なくとも一部にダンパ膜を備え、かつ、前記排出口に連通された液室を備え、前記液室が、前記ヘッドモジュールの一部を構成する隔壁を介して前記ヘッドモジュールの内部に配置された排出側の流路と隣接して配置され、かつ、前記隔壁に形成された流入路を介して前記ヘッドモジュールの内部に配置された排出側の流路と前記液室とが連通される、
請求項3に記載の液滴吐出装置。 The supply side damper has a damper film at least in part and a liquid chamber communicated with the supply port, and the liquid chamber passes through a partition wall forming a part of the head module. A supply-side flow path disposed adjacent to a supply-side flow path disposed in the interior of the head module, and disposed in the head module via an outflow path formed in the partition; and the liquid chamber Communicated,
The discharge-side damper has a damper film at least in part and a liquid chamber communicated with the discharge port, and the liquid chamber passes through a partition wall forming a part of the head module. A discharge-side flow path disposed adjacent to a discharge-side flow path disposed in the interior of the head module, and disposed in the head module via an inflow path formed in the partition; and the liquid chamber. Communicated,
The droplet discharge device according to claim 3.
前記排出側ダンパは、前記ヘッドモジュールの内部に配置された排出側の流路に備えられる、
請求項1に記載の液滴吐出装置。 The supply-side damper is provided in a supply-side flow path disposed inside the head module;
The discharge side damper is provided in a flow path on the discharge side disposed inside the head module.
The droplet discharge device according to claim 1.
請求項5に記載の液滴吐出装置。 The supply side damper and the discharge side damper are provided for each nozzle,
The droplet discharge device according to claim 5.
請求項5又は6に記載の液滴吐出装置。 The supply-side damper and the discharge-side damper are arranged in the vicinity of an actuator that discharges the liquid from the nozzle.
The droplet discharge device according to claim 5 or 6 .
請求項7に記載の液滴吐出装置。 When the wavelength of the pressure wave transmitted through the liquid is λ, the supply-side damper and the discharge-side damper are disposed within a range of λ or less from the actuator.
The liquid droplet ejection apparatus according to claim 7.
請求項1から8のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。 The ratio of the damper capacity of the supply-side damper and the damper capacity of the discharge-side damper is the same as the ratio of the flow rate of the liquid flowing through the supply-side flow path and the flow rate of the liquid flowing through the discharge-side flow path. ,
The liquid droplet ejection apparatus according to claim 1.
請求項1から9のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。 The supply-side damper and the discharge-side damper are dampers having a structure in which a liquid chamber and an air chamber are partitioned by a damper film that can be elastically deformed.
The droplet discharge device according to claim 1.
請求項10に記載の液滴吐出装置。 The air chamber of the supply-side damper and the air chamber of the discharge-side damper are communicated with each other via a communication portion;
The droplet discharge device according to claim 10.
前記排出側ダンパは、液室の一部に弾性変形可能なダンパ膜を備えた構造のダンパである、
請求項1から11のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。 The supply-side damper is a damper having a structure in which a liquid chamber and an air chamber are separated via a damper film that can be elastically deformed,
The discharge side damper is a damper having a structure in which a damper film capable of elastic deformation is provided in a part of the liquid chamber.
The droplet discharge device according to claim 1.
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