JP7035410B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

液体吐出装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7035410B2
JP7035410B2 JP2017184828A JP2017184828A JP7035410B2 JP 7035410 B2 JP7035410 B2 JP 7035410B2 JP 2017184828 A JP2017184828 A JP 2017184828A JP 2017184828 A JP2017184828 A JP 2017184828A JP 7035410 B2 JP7035410 B2 JP 7035410B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow path
connecting flow
manifold
liquid
supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017184828A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019059088A (ja
Inventor
泰介 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP2017184828A priority Critical patent/JP7035410B2/ja
Priority to US15/988,699 priority patent/US10836160B2/en
Publication of JP2019059088A publication Critical patent/JP2019059088A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7035410B2 publication Critical patent/JP7035410B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04563Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits detecting head temperature; Ink temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14233Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04581Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on piezoelectric elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/1433Structure of nozzle plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/145Arrangement thereof
    • B41J2/155Arrangement thereof for line printing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14233Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • B41J2002/14241Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm having a cover around the piezoelectric thin film element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14419Manifold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14459Matrix arrangement of the pressure chambers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14491Electrical connection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/11Embodiments of or processes related to ink-jet heads characterised by specific geometrical characteristics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/12Embodiments of or processes related to ink-jet heads with ink circulating through the whole print head

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。
従来の液体吐出装置では、圧電素子によって圧力室に圧力を付与して、圧力室に連通するノズルからインクを噴射している。このノズルから噴射されるインクの温度によりインクの粘性が変化するため、これに伴いノズルから噴射されるインクの量も変わってくる。よって、インクの噴射量を所望の量にするためには、圧電素子の駆動電圧をインクの温度に応じて調整する必要がある。
そこで、温度センサを備える液体吐出装置として、例えば、特許文献1の画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、インク供給流路によりインク供給源と記録ヘッドのインク供給ポートとが接続され、インク供給ポートは1本の往路流路を介して複数のチャンネルに連通している。チャンネルは、圧電素子の形成領域であって、インクを吐出するためのノズルに連通している。また、インク供給ポートには、この中を流れるインクの温度を検出する温度センサが設けられている。
さらに、画像形成装置では、チャンネルに複数の復路流路が連通し、複数の復路流路は接続流路を介して排出ポートに接続している。この排出ポートにも、この中を流れるインクの温度を検出する温度センサが設けられている。そして、インク供給ポート及び排出ポートの温度センサからの検出温度によりインクの温度を推定している。
特開2010-284824号公報
上記特許文献1の画像形成装置のような液体吐出装置では、温度センサがノズルに近いほど、ノズルから吐出されるインクの温度を正確に測れるため、インクの温度制御及び吐出制御が行い易くなる。しかしながら、往路流路等のマニホールドよりもノズル側(下流側)に温度センサを設けると、配線が複雑化する事からコスト上昇に繋がってしまう。
一方、上記特許文献1の画像形成装置では、インク供給ポートに温度センサが設けられている。このため、例えば、複数の往路流路が画像形成装置に備えられている場合には、複数の復路流路を接続する接続流路と同様に、インク供給ポートと複数の往路流路とを繋ぐ接続流路が画像形成装置に備えられる。このため、温度センサがノズルから離れ、ノズルのインクの温度を正確に検出することは困難である。
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、コスト上昇を抑えつつ、より正確な温度検出を可能とする液体吐出装置を提供することを目的としている。
本発明のある態様に係る液体吐出装置は、ノズルと、前記ノズルと連通する圧力室と、前記圧力室の液体に圧力を与える圧電素子と、複数の前記圧力室と連通するマニホールドと、複数の前記マニホールドに液体を供給する供給路と、複数の前記マニホールドを連結し、且つ、前記供給路から供給される液体を複数の前記マニホールドに分配する連結流路と、前記連結流路に設けられ、且つ、液体の温度を検知する温度検知器と、を備えている。
この構成によれば、供給路と複数のマニホールドとを繋ぐ連結流路に温度検知器が設けられている。これにより、温度検知器は、マニホールドよりも上流側に配置されるため、温度検知器の配置による配線の複雑化を軽減し、コスト上昇を低減することができる。また、温度検知器とノズルとの距離を縮めることができ、温度検知器はノズルの液体の温度差が減少するため、より正確に温度を検知することができる。
本発明の実施の形態1に係る液体吐出装置を概略的に示す図である。 図1のA-A線に沿って切断したヘッドの断面図である。 図2のB-B線に沿って切断したヘッドの断面図である。 マニホールド、供給側連結流路、排出側連結流路、供給路及び排出路を示す斜視図である。 図4のマニホールド、供給側連結流路、排出側連結流路、供給路及び排出路を上側から視た図である。 図4のマニホールド、供給側連結流路、排出側連結流路、供給路及び排出路を直交方向から視た図である。 本発明の実施の形態1の変形例1に係る液体吐出装置のマニホールド、供給側連結流路及び供給路を示す斜視図である。 本発明の実施の形態1の変形例2に係る液体吐出装置のマニホールド、供給側連結流路及び供給路を示す斜視図である。 本発明の実施の形態1の変形例3に係る液体吐出装置のマニホールド、供給側連結流路及び供給路を示す斜視図である。 本発明の実施の形態1の変形例3に係る液体吐出装置のマニホールド、供給側連結流路及び供給路を示す斜視図である。 本発明の実施の形態1の変形例4に係る液体吐出装置のマニホールド、供給側連結流路及び供給路を示す斜視図である。 本発明の実施の形態1の変形例5に係る液体吐出装置のマニホールド、供給側連結流路及び供給路を示す斜視図である。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
(実施の形態1)
<液体吐出装置>
本発明の実施の形態1に係る液体吐出装置10は、図1に示すように、例えば、用紙等の記録媒体11にインク等の液体で印刷するプリンタである。液体吐出装置10は、ヘッドユニット12、プラテン13、搬送機構14及び制御部15を備えている。液体吐出装置10は、液体吐出装置10においてヘッドユニット12の位置が固定された状態で印刷を行うライン式装置である。ただし、液体吐出装置10は、記録媒体11の搬送方向に直交する方向に移動する方式の装置であってもよい。
ヘッドユニット12は複数のヘッド20を有しており、複数のヘッド20は搬送方向と直交する方向に並んで配置されている。ヘッド20は、液体を噴射する複数のノズル21を有している。このヘッド20の詳細に関しては後述する。
プラテン13は、記録媒体11が載置される台であって、ヘッド20のノズル21が開口するノズル面に対向して配置される。搬送機構14は、記録媒体11を搬送する機構であって、4本のローラ14a、及び、ローラ14aを駆動する搬送モータ14bを有している。4本のローラ14aは2本が一対となり、2対のローラ14aは、搬送方向において互いの間にプラテン13を挟むように配置されている。各対のローラ14aは、互いの間に記録媒体11を挟むように配置され、搬送モータ14bによって互いに逆向きに回転することにより、記録媒体11を搬送方向に沿って搬送する。
制御部15は演算部(図示せず)及び記憶部(図示せず)を有しており、演算部はプロセッサなどで構成され、記憶部は演算部がアクセス可能なメモリで構成されている。この記憶部に記憶されたプログラムを演算部が実行することにより、液体吐出装置10の各部が制御される。
<ヘッド>
図1に示すように、各ヘッド20において、複数のノズル21は、搬送方向に対して所定の角度θをなす方向(配列方向)に直線状に配列された列(ノズル列21a)を形成している。このノズル列21aは、配列方向と直交する方向(直交方向)において互いに間隔を空けて、2本、並べて設けられている。2本のノズル列21aは互いに同じ数のノズル21を含む。また、搬送方向に対する配列方向の角度θは、例えば、30度以上60度以下に設定されている。
図2に示すように、ヘッド20は、流路基板30、駆動ユニット40、保護部材50及びCOF(Chip on Film)60を備えている。流路基板30は、ノズル21に連通する圧力室31が形成された基板であって、ノズルプレート32、流路プレート33、圧力室プレート34及びマニホールド部材35を有し、これらが積層して形成されている。この積層方向は、配列方向及び直交方向に対して垂直になる。
ノズルプレート32は、複数のノズル21が積層方向に貫通して形成されている。ノズルプレート32の下面は、ノズル21が開口するノズル面である。
流路プレート33はノズルプレート32上に積層されており、流路プレート33には、ディセンダ36、分岐流路37及び第1マニホールド38aが形成されている。ディセンダ36は、ノズル21に連通するように、流路プレート33を積層方向に貫通して形成されている。
分岐流路37は、第1マニホールド38aから複数の圧力室31へ分岐するための流路であって、第1マニホールド38a及び圧力室31と連通するように、流路プレート33を積層方向に貫通して形成されている。第1マニホールド38aは、複数の圧力室31へ液体を供給するための流路であって、配列方向において複数の分岐流路37に亘って延びるように形成されている。
流路プレート33の下面には、分岐流路37及び第1マニホールド38aを覆うようにダンパー膜33aが接着され、ダンパー膜33aは分岐流路37及び第1マニホールド38aを画定している。ダンパー膜33aは、可撓性を有するフィルム状部材であって、変形することによって第1マニホールド38a内の液体の圧力変動を抑制している。
圧力室プレート34の圧力室31は、ディセンダ36及び分岐流路37を繋ぐように圧力室プレート34を積層方向に貫通して形成されている。これにより、圧力室31は、ディセンダ36を介してノズル21に連通し、分岐流路37を介して第1マニホールド38aに連通している。また、圧力室プレート34には2本のノズル列21a(図1)に応じて2本の圧力室31の列が設けられている。
マニホールド部材35は流路プレート33上に積層されており、マニホールド部材35には第2マニホールド38bが形成されている。第2マニホールド38bは、第1マニホールド38aに連通するように、マニホールド部材35の下面に開口している。これにより、第2マニホールド38bは第1マニホールド38aと共に、分岐流路37を介して複数の圧力室31に液体を供給するマニホールド38を形成している。また、マニホールド部材35には、2本の圧力室31の列に応じて2本のマニホールド38が設けられている。
駆動ユニット40は、圧力室プレート34上に配置され、振動板41、圧電素子42及び保護膜43を有しており、これらはこの順で積層されている。振動板41は、圧力室プレート34の複数の圧力室31を覆っており、圧力室31に対応して振動板41上に圧電素子42が配置されている。この振動板41上には2本の圧力室31の列に応じて2本の圧電素子42の列が設けられている。
圧電素子42は、共通電極44、圧電体45及び個別電極46により構成されている。共通電極44は、複数の圧電素子42に共通の電極であって、振動板41を全体的に覆うように振動板41上に積層されている。圧電体45は、圧力室31毎に圧力室31上に配置されており、個別電極46は圧電体45上に配置されている。このため、個別電極46は、圧電素子42毎に設けられている。
個別電極46に電圧が印加されると、圧電体45が変形し、それに応じて振動板41が変位する。この振動板41が圧力室31側に変位することにより、圧力室31の容積が減少し、圧力室31内の液体に圧力が付与されて、圧力室31に連通するノズル21から液体が吐出される。
保護膜43は、例えば、酸化アルミニウム(アルミナ:Al23)等から成り、個別電極46上及び共通電極44を覆い、これらを空気中の水分等から保護している。保護膜43には貫通孔47が設けられており、貫通孔47には導電性材料48が充填されている。また、保護膜43上には、複数の個別電極46のそれぞれに対応した個別導体49、及び、共通電極44に対応した共通端子(図示せず)が設けられている。この保護膜43上の個別導体49と保護膜43下の個別電極46と、及び、保護膜43上の共通端子と保護膜43下の共通電極44とは、それぞれ、導電性材料48を介して電気的に接続している。
保護部材50は、直交方向におけるマニホールド部材35の中央に形成された開口部35aに配置され、振動板41上の圧電素子42を覆うように設けられている。2本の圧電素子42の列のそれぞれの列に対して保護部材50が設けられている。2つの保護部材50の間には、保護膜43上の個別導体49の先に設けられた個別端子49a、及び、共通端子が現れている。
COF60は、ドライバIC61を搭載した回路基板であって、2つの保護部材50の間に配置されている。COF60は、一端が個別端子49a及び共通端子と電気的に接続され、他端が制御部15(図1)と電気的に接続されている。これにより、ドライバIC61は、制御部15からの信号に基づいて圧電素子42を駆動するための信号(駆動信号)を生成し、駆動信号を個別端子49aを介して個別電極46に出力している。
また、図3に示すように、複数の圧力室31が配列方向に並んで列を形成し、2本の圧力室31の列が直交方向に間隔を空けて配置されている。2本の圧力室31の列の間にCOF60が配置され、COF60は配列方向に延びている。各圧力室31の列よりもCOF60側と反対側にマニホールド38が配置されている。2本のマニホールド38は連結流路(供給側連結流路70、排出側連結流路71)に連結され、供給側連結流路70には、液体の温度を検知する温度検知器80が設けられている。なお、連結流路70、71の詳細については後述する。
供給側連結流路70に供給路81が接続され、排出側連結流路71に排出路82が接続されている。供給路81は、一端の供給口81aが供給側連結流路70に接続し、他端がタンク83に接続している。また、供給路81にはポンプ84が設けられている。排出路82は、一端の排出口82aが排出側連結流路71に接続し、他端がタンク83に接続している。タンク83には液体が貯留されており、液体を加熱するヒータ85が備えられている。ヒータ85はCOF60を介して制御部15(図1)に電気的に接続している。
ポンプ84によってタンク83の液体は、供給路81を介して供給側連結流路70に流入し、供給側連結流路70から複数のマニホールド38に分配されて、マニホールド38から複数の圧力室31にさらに分配され、圧力室31に連通するノズル21から吐出される。そして、吐出されずに残った液体は、複数のマニホールド38から排出側連結流路71に流出し、排出側連結流路71から排出路82へ排出されて、排出路82を通りタンク83に戻る。このようにして、液体はタンク83とマニホールド38との間を循環する。これにより、マニホールド38内の液体の温度が一様になり、マニホールド38に連通するノズル21から吐出される液体の量を均一にすることができる。
この際、温度検知器80は、供給側連結流路70を流れる液体の温度を検知し、検知温度をCOF60を介して制御部15(図1)へ出力する。制御部15は検知温度に基づきヒータ85を制御することにより、ノズル21から所望量の液体が吐出する粘度になるように液体の温度が加熱される。例えば、UVインク等の粘度が高い液体であっても、加熱することにより粘度を下げることにより、吐出する液体の量を所望量にすることができる。
<連結流路>
図3に示すように、供給側連結流路70は、複数(この例では、2本)のマニホールド38の各流入口39aと接続し、流入口39aと接続する流入側接続口70aを、接続するマニホールド38の数だけ有している。流入側接続口70aは、直交方向に間隔を空けて、配列方向に開口している。また、供給側連結流路70は、流入側接続口70aに加えて、1つの供給側接続口70bを有している。供給側接続口70bは、直交方向における複数の流入側接続口70aの中央に配置され、積層方向に開口している。
排出側連結流路71は、複数(この例では、2本)のマニホールド38の各流出口39bと接続し、流出口39bと接続する流出側接続口71aを、接続するマニホールド38の数だけ有している。流出側接続口71aは、直交方向に間隔を空けて、配列方向に開口している。また、排出側連結流路71は、流出側接続口71aに加えて、1つの排出側接続口71bを有している。排出側接続口71bは、直交方向における複数の流入側接続口70aの中央に配置され、積層方向に開口している。
このような各連結流路70、71は、配列方向においてマニホールド38の端に接続している。このマニホールド38は、配列方向において、端が、圧力室31の列の端よりも外側になるように延びている。このため、連結流路70、71は、圧力室31の列の端よりも外側であって、圧力室31の形成範囲の外側に配置されている。これにより、圧力室31の形成範囲におけるマニホールド38内を液体がスムーズに流れ、マニホールド38に連通する各ノズル21から液体を一様に吐出することができる。
温度検知器80は、供給側連結流路70に設けられている。この供給側連結流路70は、供給路81よりも下流側であって、複数のマニホールド38の分岐する直前に配置されている。このため、温度検知器80は、供給路81よりもノズル21に近い液体の温度を検知することにより、ノズル21における液体の温度に一層近似する正確な温度を検知することができる。
また、温度検知器80が設けられる供給側連結流路70は、マニホールド38に流入する液体が流れる。これにより、温度検知器80は、マニホールド38に連通するノズル21に供給される液体の温度を検知するため、ノズル21における液体の温度に一層近似する温度を検知することができる。
温度検知器80は、供給側連結流路70のうち、配列方向において供給路81の供給口81aと重なるように、供給口81aと配列方向における同じ位置に配置されており、積層方向において供給口81aの延長線上に位置いる。これにより、温度検知器80は、供給口81aから供給側連結流路70に流入してから2本のマニホールド38に供給される前の液体の温度を検知する。このため、温度検知器80は、2本のマニホールド38のいずれかに偏ることなく、これらのマニホールド38の液体の平均的な温度を検知することができる。
温度検知器80は、供給側連結流路70を画定する部材(形成部材72)の外面に配置され、リード線80aによってCOF60に電気的に接続されている。温度検知器80は、マニホールド38よりも上流側に設けられるため、温度検知器80の配線が複雑化せず、これによるコスト上昇が抑えられる。しかも、温度検知器80が形成部材72から外側へ現れていることにより、温度検知器80を容易にCOF60に接続し、さらにCOF60を介して制御部15(図1)に接続することができる。
次に、図4~図6を参照して、連結流路70、71の形状等についてさらに説明する。図4~図6では、わかり易くするために、温度検知器80、マニホールド38、供給側連結流路70及びその形成部材72、排出側連結流路71、供給路81並びに排出路82以外の図示を省略している。なお、供給側連結流路70と排出側連結流路71とを区別する必要がない場合には、これらを単に連結流路70、71と称することがある。また、積層方向の一方側を上側と称し、他方側を下側と称するが、液体吐出装置10の向きはこれに限定されない。
連結流路70、71は、天面73、底面74、一対の端面75、76及び一対の側面78を有している。天面73は、マニホールド38の天面39cよりも上側に配置されている。また、天面73は、逆V字形状の山形であって、直交方向の中央から離れるほど下側に傾斜している。天面73の直交方向の中央に、供給路81と接続する供給側接続口70bが設けられている。側面78は、直交方向に垂直であって、マニホールド38の側面39dと面一に設けられている。
底面74が、マニホールド38に近づくほど下側になるような下り勾配であって、供給路81の供給口81a(図3)側からマニホールド38の流入口39a(図3)側に向かって傾斜している。また、底面74は、マニホールド38の底面39eと連続的に繋がっている。これにより、液体は傾斜する底面74から底面39eに沿ってスムーズに流れるため、インク等の液体に含まれる顔料などの物体が沈殿することを軽減することができる。
マニホールド38から離れた外側の端面75は、配列方向に垂直に設けられている。マニホールド38に近い内側の端面76は、上側部分が配列方向に垂直に設けられ、下側部分76aが、マニホールド38に近づくほど下側になるように下り勾配に傾斜している。この下側部分76aは、供給路81の供給口81a(図3)側からマニホールド38の流入口39a(図3)側に向かって傾斜し、マニホールド38の天面39cと連続的に繋がっている。この下側部分76aと天面39cとの成す角度αが鈍角であって、下側部分76aと天面39cとの間には段差がない。このため、連結流路70、71からマニホールド38に液体が流入する際に液体に含まれる気泡が下側部分76aと天面39cとの間の接続位置に滞留することがない。よって、滞留して大きくなった気泡がノズル21に侵入することによって生じる吐出不良等の不具合を抑制することができる。
温度検知器80は、積層方向においてマニホールド38の天面39cと底面39eとの間の範囲に位置する形成部材72の部分であって、配列方向においてマニホールド38と重なる範囲に配置されている。この範囲は、供給側連結流路70の底面74に対応する形成部材72の範囲である。この底面74の液体の温度はマニホールド38内の液体の温度に近いため、温度検知器80は、ノズル21における液体の温度に一層近似する温度を検知することができる。
また、この底面74は、端面75よりも供給路81から離れているため、液体の流速が速すぎることがない。また、液体は、傾斜する底面74の傾きによりスムーズに流れるため、底面74には液体が滞留しない。よって、底面74に対応する部分に設けられた温度検知器80は、液体の温度をより適切に検知することができる。
さらに、温度検知器80は、2本のマニホールド38の間に位置し、これらの共通流路に配置されている。このため、2本のマニホールド38に流入する液体の流量に差があっても、温度検知器80の検知温度と各マニホールド38に連通するノズル21における液体の温度との差を小さくすることができる。
<変形例1>
上記の液体吐出装置10では、供給側連結流路70の底面74が傾斜していたが、図7に示す供給側連結流路170のように、底面174が傾斜していなくてもよい。なお、図7では供給側連結流路170を図示しているが、排出側連結流路71でも同様であるため、その図示を省略する。
例えば、図7の例では、配列方向に垂直な端面175が、積層方向においてマニホールド38の底面39eの位置まで達し、配列方向に延びる底面174は底面39eと面一に配置される。このように、底面174が傾斜しないことにより、配列方向において連結流路170が短くなるため、液体吐出装置10を小型化することができる。
<変形例2>
上記全ての液体吐出装置10では、供給側連結流路70、170の内側の端面76の下側部分76aが傾斜していた。ただし、例えば、図8に示す供給側連結流路270のように、内側の端面176の下側部分が傾斜していなくてもよい。なお、図8では供給側連結流路270を図示しているが、排出側連結流路71でも同様であるため、その図示を省略する。
この場合、配列方向に垂直な内側の端面176が、積層方向においてマニホールド38の天面39cの位置まで達している。このように、内側の端面176が傾斜しないことにより、配列方向において連結流路270が短くなるため、液体吐出装置10を小型化することができる。
<変形例3>
上記全ての液体吐出装置10では、積層方向において、供給側連結流路70、170、270の流入側接続口70aの寸法がマニホールド38の流入口39aの寸法に等しかった。ただし、図9に示す供給側連結流路370及び図10に示す供給側連結流路470のように、積層方向において、流入側接続口170aの寸法が流入口39aの寸法よりも小さくてもよい。これにより、連結流路370、470の底面74、174はマニホールド38の底面39eよりも上側に位置し、連結流路370、470の端面76の下端はマニホールド38の天面39cよりも下側に位置する。なお、図9及び図10では供給側連結流路370、470を図示しているが、排出側連結流路71でも同様であるため、その図示を省略する。
<変形例4>
上記全ての液体吐出装置10では、供給側連結流路70、170、270、370、470では、複数のマニホールド38に対して1つの温度検知器80が設けられていたが、温度検知器80の数はこれに限定されない。例えば、図11に示す供給側連結流路570のように、供給側連結流路570に接続するマニホールド38の数の温度検知器80が供給側連結流路570に設けられていてもよい。この場合、温度検知器80は、配列方向においてマニホールド38に対応するように、マニホールド38に重なる範囲であって、マニホールド38の延長線上の範囲における形成部材72(図3)に配置されていてもよい。なお、図11では供給側連結流路270を図示しているが、排出側連結流路71でも同様であるため、その図示を省略する。
<変形例5>
上記全ての液体吐出装置10では、供給側連結流路70、170、270、370、470、570は、配列方向におけるマニホールド38の外側に配置されていたが、供給側連結流路70の位置はこれに限定されない。例えば、図12に示す供給側連結流路670のように、供給側連結流路670は、積層方向においてマニホールド38の上側に配置されていてもよい。この場合、供給側連結流路670の底面274が、積層方向においてマニホールド38の天面39cと同じ位置又はそれよりも上側に位置している。これにより、液体吐出装置10は、配列方向における小型化を図ることができる。なお、図12では供給側連結流路270を図示しているが、排出側連結流路71でも同様であるため、その図示を省略する。
<変形例6>
上記全ての液体吐出装置10では、温度検知器80は供給側連結流路70、170、270、370、470、570、670に設けられていたが、温度検知器80は供給側連結流路70及び排出側連結流路71に設けられていてもよい。この場合、制御部15は、供給側連結流路70の温度検知器80からの検知温度、及び、排出側連結流路71の温度検知器80からの検知温度に基づいてヒータ85を制御する。このため、この制御に対する、マニホールド38内の液体の流速に影響を低減することができる。
<変形例7>
上記全ての液体吐出装置10では、ヒータ85をタンク83に設けたが、ヒータ85の位置はこれに限定されない。例えば、ヒータ85は、温度検知器80よりも上流側の流路(例えば、供給側連結流路、供給路81)に設けられていてもよいし、温度検知器80よりも下流側の流路(例えば、排出側連結流路71、排出路82)に設けられていてもよい。
<変形例8>
なお、上記全実施の液体吐出装置10では、2本のマニホールド38が連結流路70、170、270、370、470、570、670、71に連結されていたが、連結流路に連結されるマニホールド38の数はこれに限定されない。例えば、3本以上の複数のマニホールド38が連結流路に連結されていてもよい。
なお、上記全実施の形態は、互いに相手を排除しない限り、互いに組み合わせてもよい。また、上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。
10 :液体吐出装置
20 :ヘッド
31 :圧力室
38 :マニホールド
38a :第1マニホールド(マニホールド)
38b :第2マニホールド(マニホールド)
39a :流入口
39c :天面
39e :底面
42 :圧電素子
60 :COF(回路基板)
61 :ドライバIC
70、170、270、370、470、570、670 :供給側連結流路(連結流路)
71 :排出側連結流路
72 :形成部材
74、174、274 :底面
76a :下側部分(端面)
80 :温度検知器
80a :リード線
81 :供給路
81a :供給口
82 :排出路
85 :ヒータ

Claims (10)

  1. ノズルと、
    前記ノズルと連通する圧力室と、
    前記圧力室の液体に圧力を与える圧電素子と、
    複数の前記圧力室と連通するマニホールドと、
    複数の前記マニホールドに液体を供給する供給路と、
    複数の前記マニホールドを連結し、且つ、前記供給路から供給される液体を複数の前記マニホールドに分配する連結流路と、
    前記連結流路に設けられ、且つ、液体の温度を検知する温度検知器と、を備え
    前記温度検知器は、複数の前記ノズルの配列方向において前記供給路の供給口と同じ位置に配置されている、液体吐出装置。
  2. 前記連結流路は、複数の前記ノズルの配列方向において複数の前記圧力室の形成範囲よりも外側に設けられている、請求項に記載の液体吐出装置。
  3. 前記温度検知器は、前記マニホールドの天面と底面との間に配置されている、請求項1又は2に記載の液体吐出装置。
  4. 前記圧電素子を駆動する信号を出力するドライバICを搭載する回路基板をさらに備え、
    前記温度検知器は、前記回路基板とリード線により電気的に接続されている、請求項1~のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  5. 前記温度検知器は、前記連結流路を画定する形成部材の外面に配置されている、請求項1~のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  6. 前記連結流路は、前記供給路の供給口側から前記マニホールドの流入口側に向かって傾斜する底面を有している、請求項1~のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  7. 前記連結流路は、前記供給路の供給口側から前記マニホールドの流入口側に向かって傾斜し、且つ、前記マニホールドの天面と接続する端面を有している、請求項1~のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  8. 前記連結流路は、前記マニホールドの天面と段差がない状態で前記マニホールドと繋がっている、請求項1~のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  9. 前記連結流路は供給側連結流路であって、
    複数の前記マニホールドから液体が排出される排出路と、
    複数の前記マニホールドを連結し、且つ、前記排出路へ排出される液体が複数の前記マニホールドから流出する排出側連結流路と、をさらに備え、
    前記温度検知器は、前記排出側連結流路に設けられる、請求項1~のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  10. 前記温度検知器よりも上流側又は下流側に配置され、且つ、液体を加熱するヒータをさらに備える、請求項1~のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
JP2017184828A 2017-09-26 2017-09-26 液体吐出装置 Active JP7035410B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017184828A JP7035410B2 (ja) 2017-09-26 2017-09-26 液体吐出装置
US15/988,699 US10836160B2 (en) 2017-09-26 2018-05-24 Liquid ejecting device including temperature sensor for detecting temperature of liquid to be supplied to nozzles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017184828A JP7035410B2 (ja) 2017-09-26 2017-09-26 液体吐出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019059088A JP2019059088A (ja) 2019-04-18
JP7035410B2 true JP7035410B2 (ja) 2022-03-15

Family

ID=65806492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017184828A Active JP7035410B2 (ja) 2017-09-26 2017-09-26 液体吐出装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10836160B2 (ja)
JP (1) JP7035410B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7283116B2 (ja) * 2019-02-22 2023-05-30 セイコーエプソン株式会社 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置
JP7255238B2 (ja) * 2019-03-04 2023-04-11 セイコーエプソン株式会社 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置
JP7463668B2 (ja) * 2019-06-05 2024-04-09 ブラザー工業株式会社 液体吐出ヘッド
JP7516916B2 (ja) 2020-06-29 2024-07-17 ブラザー工業株式会社 液体吐出ヘッド
JP7516918B2 (ja) 2020-06-29 2024-07-17 ブラザー工業株式会社 液体吐出ヘッド

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060044365A1 (en) 2004-08-30 2006-03-02 Xerox Corporation Ink jet apparatus
JP2013154561A (ja) 2012-01-31 2013-08-15 Brother Industries Ltd 液滴吐出装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5342933B2 (ja) 2009-06-09 2013-11-13 理想科学工業株式会社 画像形成装置
JP6304479B2 (ja) 2013-11-26 2018-04-04 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
JP6269686B2 (ja) * 2014-01-31 2018-01-31 コニカミノルタ株式会社 インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060044365A1 (en) 2004-08-30 2006-03-02 Xerox Corporation Ink jet apparatus
JP2013154561A (ja) 2012-01-31 2013-08-15 Brother Industries Ltd 液滴吐出装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10836160B2 (en) 2020-11-17
US20190092003A1 (en) 2019-03-28
JP2019059088A (ja) 2019-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7035410B2 (ja) 液体吐出装置
US10556429B2 (en) Print element substrate and liquid ejection head
EP2305472A1 (en) Inkjet recording apparatus
US10155381B2 (en) Liquid discharge head and recording device
US11305532B2 (en) Liquid ejection head
US11046077B2 (en) Liquid ejection head
JP2022060431A (ja) 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置
JP4962354B2 (ja) 記録装置
JP2008006595A (ja) プリント装置
US20190118534A1 (en) Fluid ejection head and fluid ejection apparatus
US11110707B2 (en) Liquid ejection head
JP2008173818A (ja) インクジェット記録装置
JP4240124B2 (ja) インクジェット記録装置
CN107538910B (zh) 喷墨头及喷墨记录装置
JP6691678B2 (ja) インクジェット記録ヘッドおよびそれを備えたインクジェット記録装置
JP7305947B2 (ja) 液体吐出ヘッド
US10737489B2 (en) Liquid ejection head and recording apparatus
US9738074B2 (en) Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
US11097538B2 (en) Liquid ejection head
CN109747270B (zh) 液体喷射头以及液体喷射记录装置
US11285720B2 (en) Liquid discharging head
CN109849517B (zh) 头芯片、液体喷射头以及液体喷射记录装置
US10894407B2 (en) Device including actuator
US11084284B2 (en) Liquid ejection head
US10647116B2 (en) Liquid ejection head and recording apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200911

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210730

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210824

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220214

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7035410

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150