JP6987552B2 - 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置 - Google Patents
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Description
なお、インク等の液体を吐出する本発明の液体吐出ヘッドおよび液体吐出ヘッドを搭載した液体吐出装置は、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置に適用可能である。さらに、本発明は、各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置にも適用可能である。例えば、バイオチップ作製、電子回路印刷、半導体基板作製、3Dプリンタなどの用途としても用いることができる。
本実施形態の液体吐出装置は、インク等の液体をタンクと液体吐出ヘッドとの間で循環させる形態のインクジェット記録装置(記録装置)であるが、その他の形態であってもよい。例えば、インクを循環させずに、液体吐出ヘッドの上流側と下流側にタンクを設け、一方のタンクから他方のタンクへインクを流すことで、液体を吐出するためのエネルギを発生する記録素子を内部に備える圧力室内のインクを流動させる形態であっても良い。
本発明の液体吐出装置、特に液体のインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置1000(以下、記録装置とも称する)の概略構成を図1に示す。記録装置1000は、液体吐出ヘッド3に対向する位置に被記録媒体2を支持して搬送する搬送部1と、被記録媒体の搬送方向と略直交して配置されるライン型(ページワイド型)の液体吐出ヘッド3とを備えている。この記録装置は、複数の被記録媒体2を連続的もしくは間欠的に搬送しながら1パスで連続記録を行うライン型記録装置である。被記録媒体2はカット紙に限らず、連続したロール紙であってもよい。液体吐出ヘッド3はCMYK(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)インクによるフルカラー印刷が可能であり、後述するように液体を液体吐出ヘッドへ供給する供給路である液体供給手段、メインタンク、及びバッファタンク(図2)が流体的に接続される。また、液体吐出ヘッド3には、液体吐出ヘッド3へ電力及び吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続される。
図2は、本実施形態のインクジェット記録装置に適用される液体経路の一例を示す模式図である。液体吐出ヘッド3を、第1循環ポンプ(高圧側)1001、第1循環ポンプ(低圧側)1002、及びバッファタンク1003等に流体的に接続した状態が示されている。なお、図2では、説明を簡略化するためにCMYKインクのうちの一色のインクが流動する経路のみを示しているが、実際には4色分の循環経路が、液体吐出ヘッド3及び記録装置本体に設けられる。メインタンク1006と接続されるバッファタンク1003は、タンク内部と外部とを連通する大気連通口(不図示)を有し、インク中の気泡を外部に排出することが可能である。バッファタンク1003は、補充ポンプ1005とも接続されている。補充ポンプ1005は、インク吐出による記録や吸引回復等、液体吐出ヘッドの吐出口からインクを吐出(排出)することによって液体吐出ヘッド3で液体が消費された際に、消費された分のインクをメインタンク1006からバッファタンク1003へ移送する。
また、このような構成により、液体吐出ヘッド3による記録を行っている際に、吐出を行っていない吐出口や圧力室においてもインクの流れを生じさせることが出来るので、その部位におけるインクの増粘を抑制できる。さらに、増粘したインクやインク中の異物を共通回収流路212へ排出することができる。このため、本適用例の液体吐出ヘッド3は、高速で高画質な記録が可能となる。
負圧制御ユニット230は、液体供給ユニット220の長手方向の長さと比較して短い長手方向の長さ(約70mm)を有する略直方体形状を有している。負圧制御ユニット230は各色につき1つずつ設けられており、本実施形態ではCMYKの4色に対応して4つの負圧制御ユニット230が設けられている。すなわち、第1、第2、第3、および第4の負圧制御ユニット230が、夫々異なる種類(色)の液体の圧力を制御する。図5に示すように、それぞれの負圧制御ユニット230と液体供給ユニット220は、第1ジョイントゴム(第1のシール材)231を介して流体接続されている。さらに、負圧制御ユニット230はビス232によって液体供給ユニット220に対して機械的に接合されている。第1ジョイントゴム231は、ビスによる負圧制御ユニット230と液体供給ユニット220との締結力によって圧縮されて十分なシール性を発揮している。すなわち、液体供給ユニット220のシール面と負圧制御ユニット230のシール面によって第1ジョイントゴム231が挟まれて圧縮されることで、外部との液体及び気体の流通を遮断している。
さらに、前述した液体供給ユニット220と液体吐出ユニット300も同様に、第2ジョイントゴム100を挟み込んだ状態で接合されビス232によって固定されている。ビス232による液体供給ユニット220と液体吐出ユニット300の締結力によって、両部材のシール面同士の間の第2ジョイントゴムが圧縮されて、十分なシール性を発揮している。
220 液体供給ユニット(流路部材)
230 負圧制御ユニット(圧力制御ユニット)
Claims (15)
- 液体を吐出する液体吐出ユニットと、前記液体吐出ユニットに液体を供給する液体供給流路を有する流路部材と、前記流路部材に固定され、前記液体供給流路の圧力を制御する第1および第2の圧力制御ユニットと、を有するページワイド型の液体吐出ヘッドであって、
前記第1および第2の圧力制御ユニットの各々の長手方向の長さは、前記流路部材の長手方向の長さよりも短く、
前記第1の圧力制御ユニットと前記第2の圧力制御ユニットは前記流路部材の長手方向に関して部分的または全体的にずれるよう配置されており、
前記流路部材と前記液体吐出ユニットは、前記流路部材の前記液体供給流路と前記液体吐出ユニットの内部の流路とが流体接続されるように、第2のシール材を介して接合されており、
前記液体吐出ユニットが前記流路部材に固定される締結力によって、前記第2のシール材が圧縮方向の力を受けてシール力が生じており、
前記流路部材の長手方向において、複数の前記第2のシール材同士の間の位置に、前記第1および第2の圧力制御ユニットの少なくとも1つが配置されている、液体吐出ヘッド。 - 液体を吐出する液体吐出ユニットと、前記液体吐出ユニットに液体を供給する液体供給流路を有する流路部材と、前記流路部材に固定され、前記液体供給流路の圧力を制御する第1および第2の圧力制御ユニットと、を有するページワイド型の液体吐出ヘッドであって、
前記第1および第2の圧力制御ユニットの各々の長手方向の長さは、前記流路部材の長手方向の長さよりも短く、
前記第1の圧力制御ユニットの一部または全部が、前記第2の圧力制御ユニットに対して、前記流路部材の長手方向の位置が重ならずにずれるように配置されており、
前記流路部材と前記液体吐出ユニットは、前記流路部材の前記液体供給流路と前記液体吐出ユニットの内部の流路とが流体接続されるように、第2のシール材を介して接合されており、
前記液体吐出ユニットが前記流路部材に固定される締結力によって、前記第2のシール材が圧縮方向の力を受けてシール力が生じており、
前記流路部材の長手方向において、複数の前記第2のシール材同士の間の位置に、前記第1および第2の圧力制御ユニットの少なくとも1つが配置されている、液体吐出ヘッド。 - 前記第1および第2の圧力制御ユニットの各々の長手方向が、前記流路部材の長手方向に沿うように配置されて、前記流路部材に対して固定されている、請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第1および第2の圧力制御ユニットが、前記流路部材の長手方向に沿って直列に並ぶように配置されて、前記流路部材に固定されている、請求項1から3のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記流路部材と、前記第1および第2の圧力制御ユニットの夫々は、前記流路部材の前記液体供給流路と前記圧力制御ユニットの内部の空間とが流体接続されるように、第1のシール材を介して接合されている、請求項1から4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第1および第2の圧力制御ユニットが前記流路部材に固定される締結力によって、前記第1のシール材が圧縮方向の力を受けてシール力が生じている、請求項5に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記液体供給流路の圧力を制御する第3および第4の圧力制御ユニットを備え、前記第3および第4の圧力制御ユニットの各々の長手方向の長さは、前記流路部材の長手方向の長さよりも短く、
前記第3の圧力制御ユニットの一部または全部が、前記第4の圧力制御ユニットに対して、前記流路部材の長手方向の位置が重ならずにずれるように配置されている、請求項1から6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記第3および第4の圧力制御ユニットが、前記流路部材の長手方向に沿って直列に並ぶように配置されて、前記流路部材に固定されている、請求項7に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記流路部材は、前記液体吐出ユニットからの液体を回収する液体回収流路を備える、請求項1から8のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第1および第2の圧力制御ユニットは、前記液体供給流路の圧力を制御するとともに前記液体回収流路の圧力を制御する、請求項9に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第3および第4の圧力制御ユニットは、前記液体供給流路の圧力を制御するとともに前記液体回収流路の圧力を制御する、請求項9に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第1、第2、第3、および第4の圧力制御ユニットは、夫々異なる種類の液体の圧力を制御する、請求項7または11に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記液体吐出ユニットは、液体を吐出する複数の吐出口が配列された吐出口列を有する複数の記録素子基板が直線状に配列されている、請求項1から12のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記液体吐出ユニットは、液体を吐出するためのエネルギを発生する記録素子を内部に備える圧力室を有し、前記圧力室内の液体は当該圧力室の外部との間で循環される、請求項1から13のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 請求項1から14のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに対向する位置に被記録媒体を支持して搬送する搬送部と、を含む液体吐出装置。
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