JP6712408B2 - 液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
図2は、本実施形態に係る個別循環型液体吐出ヘッドである液体吐出ヘッド434をノズル配列方向と直交する方向に沿って切断した断面図である。図3は、液体吐出ヘッド434をノズル配列方向に沿って切断した断面図である。図4は、液体吐出ヘッド434の液室平面方向に沿って切断した断面図である。
次に、構成例1に係る液体吐出ヘッド434の構成について説明する。図6は、液体吐出ヘッド434をノズル配列方向(液体吐出ヘッド長手方向)と直交する方向に沿って切断した断面図である。共通液室12から、導入部20、流体抵抗部21、圧力発生室22、連通管部23、循環抵抗部42を経由し、共通の循環流路41へとつながる循環流路となる。循環流路の途中において、連通管部23の先にノズル31が配されている。共通液室12はフレーム1に形成されており、導入部20から循環流路41までの流路は流路板2に形成されている。流路板2は複数の板状部材を積層した構成となっている。
次に、構成例2に係る液体吐出ヘッド434の構成について説明する。図7は、図6のA−A’断面に沿った断面図の他例を示したものである。図1と同様に、フレーム1の供給ポート71から共通液室12につながっており、供給ポート71はノズル配列方向(液体吐出ヘッド長手方向)で共通液室12の中央に配置されている。共通液室12から図6を用いて説明した前記循環流路を経由して、流路板2内の循環液室43へと連通し、循環ポート72へとつながる。また、図7に示すように、2つの循環ポート72は、共通液室12のノズル配列方向外側の両側に配置されている。
次に、構成例3に係る液体吐出ヘッド434の構成について説明する。前述した構成例2に係る液体吐出ヘッド434では、共通液室12の液体流れ方向と直交する方向の断面積を、循環液室43の液体流れ方向と直交する方向の断面積よりも大きくすることで、管路の流体抵抗値を小さくした。一方で、管路の形状によっては、共通液室12の液体流れ方向と直交する方向の断面積が、循環液室43の液体流れ方向と直交する方向の断面積より小さくても、管路の流体抵抗値が小さくなる場合もある。より具体的には、例えば、管路の幅と高さのアスペクト比が高い場合には、共通液室12と循環液室43とが同じ断面積でも管路の流体抵抗値が高くなる。そのため、管路の幅と高さのアスペクト比としては1に近いほうが、共通液室12と循環液室43とが同じ面積でも管路の流体抵抗値としては小さくすることができる。このように、共通液室12の流体抵抗値として、循環液室43の流体抵抗値よりも小さくすることで、循環分と吐出分の液体の流れによる圧力損失を抑制することができる。
以下、第二の実施形態について添付図面を参照して説明する。まず、本実施形態に係る液体吐出ヘッド504の一例について、図8〜図13を参照して説明する。図8は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド504の外観斜視説明図である。図9は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド504のノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。図10は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド504のノズル配列方向と平行な方向の断面説明図である。図11は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド504のノズル板の平面説明図である。図12は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド504の流路部材を構成する各部材の平面説明図である。図13は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド504の共通液室部材を構成する各部材の平面説明図である。
(態様A)
インクなどの液体を吐出する複数のノズル31などのノズルが配列されたノズル列と、前記ノズル列の各ノズルに通じるノズル配列方向に並んだ複数の圧力発生室22などの個別液室と、前記複数の個別液室に液体を供給するノズル配列方向に長尺な共通液室12などの共通液室と、前記共通液室に液体を供給する供給ポート71などの供給ポートと、前記複数の個別液室に通じる循環液室43などの循環液室と、前記循環液室から液体を排出するための循環ポート72などの排出ポートとを備えた液体吐出ヘッド434などの液体吐出ヘッドにおいて、ノズル列配列方向で前記共通液室の中央に前記供給ポートを設けており、ノズル配列方向で前記共通液室の外側に前記排出ポートを設けた。
(態様A)においては、ノズル列配列方向で、共通液室の中央に供給ポートを設け、共通液室の外側に排出ポートを設けている。これにより、供給ポートを共通液室のノズル配列方向端部側に設けるとともに、排出ポートをノズル配列方向で共通液室よりも外側に設けた場合よりも、液体吐出ヘッドのノズル配列方向の幅を小さくすることができる。よって、その分、ノズル配列方向で液体吐出ヘッドが大型化するのを抑制することができる。
(態様B)
(態様A)において、ノズル配列方向で前記共通液室の一端側の外側と他端側の外側に、前記排出ポートをそれぞれ設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、供給ポートから排出ポートまでの液体の流路の長さを、どの個別液室でも同じにすることができる。
(態様C)
(態様A)または(態様B)において、前記共通液室の液体流れ方向と直交する方向の断面積が、前記循環液室の液体流れ方向と直交する方向の断面積よりも大きい。これによれば、上記実施形態について説明したように、共通液室での圧力損失を抑制することができる。
(態様D)
(態様A)乃至(態様C)のいずれかにおいて、前記共通液室の流体抵抗値が、前記循環液室の流体抵抗値よりも小さい。これによれば、上記実施形態について説明したように、循環分と吐出分の液体の流れによる圧力損失を抑制することができる。
(態様E)
供給タンク531や循環タンク532などのヘッドタンク、キャリッジ503などのキャリッジ、供給循環機構594などの供給機構、維持回復機構520などの維持回復機構、及び、主走査移動機構593などの主走査移動機構の少なくとも一つと、液体吐出ヘッドとを備えた液体吐出ユニットにおいて、前記液体吐出ヘッドとして、(態様A)乃至(態様D)のいずれかの液体吐出ヘッドを用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、液体吐出ヘッドの小型化により、液体吐出ユニットのサイズを小さくすることが可能となる。
(態様F)
液体吐出ヘッドを備えた液体を吐出する装置において、前記液体吐出ヘッドとして、(態様A)乃至(態様D)のいずれかの液体吐出ヘッドを用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、液体吐出ヘッドの小型化により、装置のサイズを小さくすることが可能となる。
(態様G)
液体吐出ユニットを備えた液体を吐出する装置において、前記液体吐出ユニットとして、(態様E)に記載の液体吐出ユニットを用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、液体吐出ユニットの小型化により、装置のサイズを小さくすることが可能となる。
(態様H)
液体吐出ヘッド434などの液体吐出ヘッドから液滴を吐出して画像を形成するプリンタなどの画像形成装置において、前記液体吐出ヘッドとして、(態様A)乃至(態様D)のいずれかの液体吐出ヘッドを用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、液体吐出ヘッドの小型化により、画像形成装置のサイズを小さくすることが可能となる。
(態様I)
液体吐出ユニットが備える液体吐出ヘッドから液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置において、前記液体吐出ユニットとして、(態様E)に記載の液体吐出ユニットを用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、液体吐出ユニットの小型化により、画像形成装置のサイズを小さくすることが可能となる。
1a 第一共通液室部材
1b 第二共通液室部材
2 流路板
2a 板状部材
2b 板状部材
2c 板状部材
2d 板状部材
2e 板状部材
3 ノズル板
4 ベース
5 積層圧電素子
5A 圧電素子
5B 圧電素子
6 振動板
7 接着層
9 フィルタ部
10a 貫通溝部
10b 溝部
11 インク供給口
12 共通液室
12A 下流側共通液室
12B 上流側共通液室
13 圧電アクチュエータ
15 フレキシブル配線部材
20 導入部
20a 貫通溝部
20b 貫通溝部
21 流体抵抗部
21a 貫通溝部
22 圧力発生室
22b 貫通溝部
22c 貫通溝部
22d 貫通溝部
22e 貫通溝部
23 連通管部
24 隔壁
25a 圧電アクチュエータ用貫通穴
25b 圧電アクチュエータ用貫通穴
29 カバー
30 振動領域
30a 凸部
30b 凸部
31 ノズル
32 撥水処理層
40 流路部材
41 循環流路
42 循環抵抗部
43 循環液室
50 循環共通液室
50a 溝部
51 流体抵抗部
51a 貫通溝部
52 循環流路
52a 貫通溝部
52b 貫通溝部
53 循環流路
53a 貫通溝部
53b 貫通溝部
53c 貫通溝部
53d 貫通溝部
54 個別電極
55 共通電極
56 駆動部
57 支持部
61 島状凸部
62 ダイヤフラム部
63 インク流入口
71 供給ポート
71a 貫通穴
72 循環ポート
72a 貫通穴
72b 貫通穴
109 ヘッドドライバ
410 メインタンク
434 液体吐出ヘッド
435 ヘッドタンク
438a 供給側ポンプ
438b 循環側ポンプ
438c 送液ポンプ
439a 供給側圧力センサ
439b 循環側圧力センサ
501 ガイド部材
502 メインタンク
503 キャリッジ
504 液体吐出ヘッド
505 主走査モータ
506 駆動プーリ
507 従動プーリ
508 タイミングベルト
510 用紙
512 搬送ベルト
513 搬送ローラ
514 テンションローラ
516 副走査モータ
517 タイミングベルト
518 タイミングプーリ
520 維持回復機構
521 キャップ部材
522 ワイパ部材
530 液体循環システム
531 供給タンク
532 循環タンク
533 コンプレッサ
534 真空ポンプ
535 第一送液ポンプ
536 第二送液ポンプ
537 供給側圧力センサ
538 循環側圧力センサ
540 液体吐出ユニット
591A 側板
591B 側板
591B 側板
591C 背板
593 主走査移動機構
594 供給循環機構
595 搬送機構
Claims (8)
- 液体を吐出する複数のノズルが配列されたノズル列と、
前記ノズル列の各ノズルに通じるノズル配列方向に並んだ複数の個別液室と、
前記複数の個別液室に液体を供給するノズル配列方向に長尺な共通液室と、
前記共通液室に液体を供給する供給ポートと、
前記ノズル配列方向において前記共通液室より長く、前記複数の個別液室に通じる循環液室と、
前記循環液室から液体を排出するための排出ポートと、を備えた液体吐出ヘッドにおいて、
前記共通液室と前記循環液室は、前記ノズル配列方向及び前記液体の吐出方向、に直交する方向において、前記ノズルからみて同じ側に配置され、
前記共通液室と前記循環液室は、前記液体の吐出方向において一部が重なるように配置され、
前記ノズル配列方向で前記共通液室の中央に前記供給ポートを設けており、
前記循環液室のうち、前記液体の吐出方向において前記共通液室と重ならない位置に前記排出ポートを設けたことを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 請求項1に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記共通液室の液体流れ方向と直交する方向の断面積が、前記循環液室の液体流れ方向と直交する方向の断面積よりも大きいことを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 請求項1に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記共通液室の流体抵抗値が、前記循環液室の流体抵抗値よりも小さいことを特徴とする液体吐出ヘッド。 - ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、及び、主走査移動機構の少なくとも一つと、液体吐出ヘッドとを備えた液体吐出ユニットにおいて、
前記液体吐出ヘッドとして、請求項1乃至3のいずれか一記載の液体吐出ヘッドを用いたことを特徴とする液体吐出ユニット。 - 液体吐出ヘッドを備えた液体を吐出する装置において、
前記液体吐出ヘッドとして、請求項1乃至3のいずれか一記載の液体吐出ヘッドを用いたことを特徴とする液体を吐出する装置。 - 液体吐出ユニットを備えた液体を吐出する装置において、
前記液体吐出ユニットとして、請求項4に記載の液体吐出ユニットを用いたことを特徴とする液体を吐出する装置。 - 液体吐出ヘッドから液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置において、
前記液体吐出ヘッドとして、請求項1乃至3のいずれか一記載の液体吐出ヘッドを用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 液体吐出ユニットが備える液体吐出ヘッドから液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置において、
前記液体吐出ユニットとして、請求項4に記載の液体吐出ユニットを用いたことを特徴とする画像形成装置。
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