WO2010052964A1 - 液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置及び液体噴射ヘッドの液体充填方法 - Google Patents

液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置及び液体噴射ヘッドの液体充填方法 Download PDF

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ink
suction
closed
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明史 坂田
和由 冨永
文子 加山
俊顕 渡邉
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エスアイアイ・プリンテック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid ejecting head, a liquid ejecting recording apparatus, and a liquid filling method for a liquid ejecting head, which record an image and characters on a recording medium by ejecting liquid from an ejection port.
  • a liquid jet recording apparatus for example, an ink jet printer that performs various types of printing includes a transport device that transports a recording medium and an ink jet head.
  • a nozzle body injection body
  • a nozzle array injection hole array
  • nozzle holes injection holes
  • a piezoelectric actuator disposed adjacent to the pressure generation chambers, and driving the piezoelectric actuators to pressurize the pressure generation chambers;
  • ink jet printer there is a type which is used for a relatively large recording medium such as a box and prints on a recording medium which is transported by fixing an ink jet head.
  • the inkjet head cannot be moved, and there is little space for providing a service station between the inkjet head and the recording medium or below the inkjet head. For this reason, when the ink is initially filled in the pressure generating chamber, the ink is usually pressurized and filled from the ink supply system side.
  • Patent Document 2 has a problem in that the lower part of the inkjet head cannot be effectively used because the ink guide member and the ink absorber are provided at the lower part of the inkjet head. Therefore, there is a problem that printing cannot be performed on the lower part of the recording medium. In addition, there is a problem that the ability to collect excess ink is insufficient and the periphery of the head becomes dirty.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and has the following objects.
  • (1) The space factor of the liquid jet head is improved, and the degree of freedom in designing the liquid jet recording apparatus is improved.
  • (2) The surplus liquid recovery capability is improved with a simple configuration to prevent contamination by the surplus liquid and realize the initial filling of the liquid jet recording apparatus, thereby stabilizing the liquid jet after the liquid filling.
  • the present invention employs the following means.
  • an ejector having an ejection hole array composed of a plurality of ejection holes, a plurality of pressure generation chambers communicating with the ejection holes in pairs with the ejection holes, and the pressure generation chambers And a liquid supply system for supplying the first liquid to the injection hole, and an actuator disposed adjacent to the pressure generation chamber, and driving the actuator to pressurize the pressure generation chamber,
  • a wall portion that is provided so as to surround the periphery of the ejecting body and that has an opening facing the ejecting hole, and the opening is opened in the open state.
  • An opening / closing mechanism that exposes the injection holes to the outside and closes the opening in the closed state to form a closed space between the wall and the injection body, and one end of the opening is sucked below the injection hole row mouth And the other end side is connected to a suction part, and the suction part sucks the inside of the closed space, thereby making the closed space a negative pressure chamber, and the first liquid is supplied from the first liquid source.
  • a means is adopted that includes a suction flow path for supplying liquid to the pressure generating chamber and the injection hole, and an atmosphere opening portion that can switch between communication and blocking of the closed space to the outside.
  • the opening portion of the wall portion is closed by the opening / closing mechanism, so that the suction and suction of the first liquid can be performed only by the suction portion through the suction flow path provided below the row of injection holes.
  • the excess liquid flowing out from the body can be collected. That is, when the air in the closed space is sucked by the suction portion in a state where the opening is closed and the space between the wall portion and the ejector is closed, the closed space is decompressed and becomes a negative pressure chamber. Accordingly, since the first liquid flows from the first liquid supply source into the ejector, the first liquid can be sucked and filled.
  • the opening it is possible to prevent the excess liquid flowing out from the ejector during filling of the first liquid from flowing out from the opening. Then, when the air in the closed space is sucked by the suction part through the suction flow path in the state where the atmosphere opening part is opened after filling the first liquid, the air is directed from the outside to the closed space through the atmosphere opening part. Since air flows, the first liquid of the supply source is not sucked, and the pressure in the closed space is restored. Thereafter, the air that has flowed into the closed space from the outside is discharged to the outside through the suction channel.
  • the atmosphere opening section is provided above the ejecting hole array in the arrangement direction when the ejecting hole array is disposed along the vertical direction. Is adopted. According to this configuration, by providing the atmosphere opening part upward and the suction port downward, air flows from the upper side to the lower side (suction port) in the closed space. Can be aspirated. In addition, since the excess liquid that has flowed out of the ejector hangs downward from the ejector in the direction of gravity, the atmosphere release part is opened when the excess liquid stays in the closed space by providing the atmosphere release part upward. Even in this case, it is possible to make the closed space communicate with the outside while preventing the excess liquid from flowing out from the atmosphere opening portion.
  • the opening / closing mechanism is supported by a hinge portion provided on the wall portion or a case supporting the wall portion, and the opening portion is opened / closed with the hinge portion as a rotation center.
  • a lid member configured to be possible is provided. According to this configuration, the lid member can be smoothly opened and closed by rotating the lid member via the hinge portion. In this state, by depressurizing the closed space between the wall portion or the case and the ejector, the closed space can be surely made a negative pressure chamber, and the recovery capability of excess liquid can be improved.
  • the opening / closing mechanism includes an urging means for urging the lid member in a direction to close the opening.
  • the lid member can be smoothly closed, and when the lid member is in the closed state, the lid member is directed toward the wall. Be energized. Therefore, the adhesion between the wall portion and the lid member can be ensured, and excess liquid can be reliably prevented from flowing out from the opening. As a result, air leakage from the opening can be prevented, and the closed space can be surely made into a negative pressure chamber. Therefore, the collection of excess liquid can be performed compared to when suction is performed with the opening opened. The capacity can be improved and the initial filling can be performed quickly.
  • the opening / closing mechanism includes a lid member that slides in the opening / closing direction of the opening and a guide portion that guides the lid member. According to this configuration, the opening can be opened and closed by sliding the lid member. Therefore, compared to the configuration in which the opening is opened and closed by rotating the lid member, the normal direction of the surface of the ejector body The movable range of the opening / closing mechanism is small. That is, since the installation space of the opening / closing mechanism can be reduced, the space factor can be further improved and the degree of freedom in designing the liquid jet recording apparatus can be improved.
  • a means is adopted in which the lid member is provided with a wiper member that can be slidably contacted around the ejection hole array of the ejector during the opening / closing operation.
  • the wiper member slides on the surface of the ejector following the sliding operation (opening / closing operation) of the lid member, the excess liquid or the ejector hole adhering to the surface of the ejector simultaneously with the opening and closing of the lid member. It is possible to recover the surplus liquid that protrudes from the injection port due to surface tension. Thereby, the space factor can be improved by effectively using the inner space of the wall portion.
  • the wiper effect can be achieved simultaneously with the opening / closing operation of the lid member, it is possible to improve the work efficiency without providing a separate wiper step after filling the first liquid.
  • a means is adopted in which the lid member is configured to be slidable from below to above in the gravity direction of the ejecting body. According to this configuration, a configuration in which the lid member is locked in the middle of sliding and only the upper end portion of the opening is held open is also possible. In this case, by opening only the upper end portion of the opening from a state in which the opening is completely closed, the closed space between the wall and the ejector is communicated with the outside and released to the atmosphere. That is, the atmosphere opening part can be realized by the opening / closing mechanism, and it is not necessary to provide the atmosphere opening part separately.
  • the closed space can be opened to the atmosphere without providing a valve or the like for opening to the atmosphere and without leaking excess liquid that has accumulated in the closed space.
  • the liquid ejecting head can have a simpler configuration, and the manufacturing cost can be reduced.
  • a means is adopted in which a seal member is provided between the lid member and the wall portion in a state where the opening is closed. According to this configuration, since the adhesion between the lid member and the wall portion can be improved, it is possible to reliably prevent the excess liquid from flowing out from the opening. As a result, air leakage from the opening can be prevented, and the closed space can be surely made into a negative pressure chamber. Therefore, the collection of excess liquid can be performed compared to when suction is performed with the opening opened. The capacity can be improved and the initial filling can be performed quickly.
  • a means is adopted in which a water repellent film is formed on a surface of the lid member facing the ejecting body in a state where the opening is closed. . According to this configuration, even if the excess liquid tries to leak out from the opening, it is easily repelled by the water-repellent film and stays in the closed space, so that the recovery capability of the excess liquid is improved and the excess liquid flows out of the opening. Can be prevented. Further, since it is possible to prevent the surplus liquid from remaining on the lid member, it is possible to prevent the vicinity of the liquid ejecting head from being contaminated by the surplus liquid remaining on the lid member in the open state of the lid member.
  • the wall portion is spaced from the surface of the ejector and has a top plate portion formed with the opening facing the ejection hole array, and a peripheral edge of the top plate portion.
  • a means is provided that includes a sealing portion that seals between the portion and the ejector.
  • any one of the droplet jet heads adopting the above solution means and a liquid supply unit configured to supply the first liquid to the liquid supply system, Adopt the means of having.
  • the first liquid stored in the liquid supply unit can be sucked only by the suction unit via the suction channel.
  • the surplus liquid flowing out from the filling and ejecting body can be recovered. Accordingly, a complicated service station as in the prior art is not provided, and contamination with excess liquid can be prevented with a simple configuration, and initial filling of the liquid jet recording apparatus can be realized. Therefore, it is possible to stabilize the liquid ejection after filling the liquid.
  • a means is adopted in which the liquid supply unit is configured to be able to switch and supply the first liquid and the second liquid to the liquid supply system. According to this configuration, since two types of liquids are supplied to the liquid supply system, for example, the ink and the cleaning liquid are switched and supplied to the liquid supply system to reduce the labor for cleaning the liquid ejecting head and efficiently. Can be cleaned.
  • the suction unit is provided which is connected to the suction flow path and has the closed space as a negative pressure chamber and sucks the first liquid from the supply source of the first liquid. , Is adopted. According to this configuration, since it is not necessary to attach the suction portion to the liquid ejecting head side, the configuration of the liquid ejecting head can be simplified and the liquid ejecting head can be downsized.
  • any one of the droplet jet recording apparatuses adopting the above-mentioned solution means wherein the first liquid overflowing into the negative pressure chamber is recovered by suction, and pressure is generated.
  • a means of having a reuse liquid supply system for supplying the first liquid to the chamber is adopted. According to the present invention, the first liquid overflowing into the negative pressure chamber can be reused.
  • the liquid in an appropriate state can be reused.
  • an ejector having an ejection hole array composed of a plurality of ejection holes, and a plurality of pressure generation chambers communicating with the ejection holes in pairs with the ejection holes.
  • a liquid supply system for supplying a first liquid to the pressure generation chamber and the injection hole, and an actuator disposed adjacent to the pressure generation chamber, and driving the actuator to pressurize the pressure generation chamber,
  • the first liquid is ejected from the liquid ejection port of the ejection hole and is provided so as to surround the periphery of the ejection body, and has a wall portion having an opening facing the ejection hole, and the opening in the open state.
  • An opening / closing mechanism that opens and exposes the injection hole to the outside, and closes the opening in a closed state to form a closed space between the wall and the injection body, and the injection hole in the injection body Below column
  • a suction flow path that opens and communicates with the closed space, and one end side opens as a suction port below the row of injection holes, and the other end side is connected to a suction portion, and the suction portion passes through the closed space.
  • a liquid filling method for a liquid ejecting head wherein the opening portion of the open / close mechanism shuts off the atmosphere opening portion, and the suction portion supplies the first liquid from the supply source to the pressure generation chamber via the suction passage. And the step of sucking and filling the injection hole, and after the filling of the first liquid, the atmosphere opening part is communicated in the closed state of the opening and closing mechanism, and is present in the closed space by the suction part via the suction channel Surplus to And a step of sucking the serial first liquid, to employ a means of.
  • the opening portion of the wall portion is closed by the opening / closing mechanism, so that the suction and suction of the first liquid can be performed only by the suction portion through the suction flow path provided below the row of injection holes.
  • the excess liquid flowing out from the body can be collected. That is, when the air in the closed space is sucked by the suction portion in a state where the opening is closed and the space between the wall portion and the ejector is closed, the closed space is decompressed and becomes a negative pressure chamber. Accordingly, since the first liquid flows from the first liquid supply source into the ejector, the first liquid can be sucked and filled.
  • the opening of the wall is closed by the opening / closing mechanism, so that the suction and suction of the first liquid can be performed only by the suction portion via the suction flow path provided below the row of injection holes.
  • the excess liquid flowing out from the body can be collected. That is, when the air in the closed space is sucked by the suction portion in a state where the opening is closed and the space between the wall portion and the ejector is closed, the closed space is decompressed and becomes a negative pressure chamber. Accordingly, since the first liquid flows from the first liquid supply source into the ejector, the first liquid can be sucked and filled.
  • the opening it is possible to prevent the excess liquid flowing out from the ejector during filling of the first liquid from flowing out from the opening. Then, when the air in the closed space is sucked by the suction part through the suction flow path in the state where the atmosphere opening part is opened after filling the first liquid, the air is directed from the outside to the closed space through the atmosphere opening part. Since air flows, the first liquid of the supply source is not sucked, and the pressure in the closed space is restored. Thereafter, the air that has flowed into the closed space from the outside is discharged to the outside through the suction channel.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an inkjet recording apparatus 1 in an embodiment of the present invention.
  • it is a schematic configuration diagram of the ink jet recording apparatus 1 viewed from the right side, and is a diagram showing a part of the configuration in cross-section.
  • 1 is a front view of an inkjet head 10 in Embodiment 1 of the present invention.
  • Example 1 of this invention it is the schematic block diagram of the inkjet recording device 1 seen from the right side surface, Comprising: It is the figure which displayed a part of structure by the cross section.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 4 in Embodiment 1 of the present invention. 4 is an exploded perspective view of the head chip 20 in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing details of a ceramic piezoelectric plate 21 and an ink chamber plate 22 in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 of this invention it is principal part sectional drawing of an inkjet head, and is an enlarged view equivalent to FIG.
  • it is the figure which showed the relationship between the suction pump 16, the atmospheric
  • it is a principal part enlarged sectional view of head chip 20 showing operation at the time of initial filling.
  • Example 2 of this invention It is a principal part expanded sectional view of the inkjet head in Example 2 of this invention. It is a principal part expanded sectional view of the inkjet head in Example 3 of this invention. It is a front view of the inkjet head in other composition of the present invention. It is sectional drawing of the inkjet head in the other structure of this invention.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an ink jet recording apparatus (liquid jet recording apparatus) 1 according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the ink jet recording apparatus 1.
  • the ink jet recording apparatus 1 is connected to a predetermined personal computer, and prints on a box D by ejecting (jetting) ink (liquid) I based on print data sent from the personal computer. It is.
  • the ink jet recording apparatus 1 includes a belt conveyor 2 that conveys the box body D in one direction, an ink discharge unit 3 that includes a plurality of ink jet heads (liquid ejecting heads) 10, and ink in the ink jet head 10 as shown in FIG.
  • An ink supply unit 5 that supplies (first liquid) I and a cleaning liquid (second liquid) W for cleaning, and a suction pump (suction unit) 16 connected to the inkjet head 10 are provided.
  • the ink ejection unit 3 ejects ink I to the box D, and includes four rectangular parallelepiped housings 6 as shown in FIG. (See FIG. 2).
  • Two housings 6 are disposed on both sides of the belt conveyor 2 in the width direction with the ink discharge surfaces 6a facing the belt conveyor 2 side.
  • Two casings 6 respectively arranged on both sides in the width direction of the belt conveyor 2 are arranged side by side in the vertical direction and supported by support members 7 respectively. Note that an opening 6 b is formed in the ink ejection surface 6 a of the housing 6.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the inkjet head 10 viewed from the right side
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.
  • the inkjet head 10 includes a case 11, a liquid supply system 12, a head chip 20, a drive circuit board 14 (see FIG. 5), a suction channel 15, and an air release channel (atmosphere). Open portion) 33.
  • the case 11 has a thin box shape in which an exposure hole 11b is formed in the front surface 11a, and is fixed in the housing 6 with the thickness direction facing the horizontal direction and the exposure hole 11b facing the opening 6b. Has been. As shown in FIGS. 4 and 5, the case 11 is formed with a through hole communicating with the internal space on the back surface 11c. Specifically, the air communication hole 11h is located at the upper part in the height direction and is substantially in the middle. An ink injection hole 11d is formed at the position, and an ink suction hole 11e is formed at the lower part.
  • the case 11 includes a base plate 11 f that is erected and fixed to the case 11 in the internal space, and accommodates each component of the inkjet head 10.
  • the liquid supply system 12 communicates with the ink supply unit 5 through the ink injection hole 11d, and is schematically configured from a damper 17 and an ink flow path substrate 18.
  • the damper 17 is for adjusting the pressure fluctuation of the ink I, and includes a storage chamber 17 a for storing the ink I.
  • the damper 17 is fixed to the base plate 11f, and is connected to the ink intake hole 17b connected via the ink injection hole 11d and the pipe member 17d, and via the ink flow path substrate 18 and the pipe member 17e. And an ink outflow hole 17c.
  • the ink flow path substrate 18 is a vertically formed member.
  • a flow path 18a through which the ink I flows is formed so as to communicate with the damper 17 therein. And is attached to the head chip 20.
  • the drive circuit board 14 includes a control circuit (not shown) and a flexible board 14a.
  • the drive circuit board 14 has a ceramic piezoelectric plate (corresponding to a print pattern) by joining one end of a flexible board 14a to a plate electrode 28 described later and the other end to a control circuit (not shown) on the drive circuit board 14. A voltage is applied to the actuator 21.
  • the drive circuit board 14 is fixed to the base plate 11f.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the head chip 20
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing details of the ceramic piezoelectric plate 21 and the ink chamber plate 22.
  • an opening / closing mechanism 60 (see FIG. 8), which will be described later, is omitted.
  • the head chip 20 includes a ceramic piezoelectric plate 21, an ink chamber plate 22, a nozzle body (ejection body) 23, and a wall portion 24.
  • the ceramic piezoelectric plate 21 is a substantially rectangular plate-shaped member made of PZT (lead zirconate titanate). As shown in FIGS. 6 and 7, one of the two plate surfaces 21a and 21b is formed on one plate surface 21a. A plurality of long grooves (pressure generation chambers) 26 are arranged in parallel, and each long groove 26 is isolated by a side wall 27.
  • PZT lead zirconate titanate
  • each long groove 26 extends in the short direction of the ceramic piezoelectric plate 21, and a plurality of the long grooves 26 are arranged in parallel over the entire length in the longitudinal direction of the ceramic piezoelectric plate 21.
  • each long groove 26 has a rectangular cross section along the thickness direction of the piezoelectric actuator.
  • the bottom surface of each long groove 26 has a front flat surface 26a extending from the front side surface 21c of the ceramic piezoelectric plate 21 to a substantially central portion in the short side direction, and a groove depth from the rear portion of the front flat surface 26a toward the rear side surface. Is formed of an inclined surface 26b that gradually becomes shallow and a rear flat surface 26c that extends from the rear portion of the inclined surface 26b toward the rear side surface.
  • Each long groove 26 is formed by a disk-shaped die cutter.
  • a plurality of side walls 27 are juxtaposed along the longitudinal direction of the ceramic piezoelectric plate 21 to divide the long grooves 26.
  • a plate-like electrode 28 for applying a driving voltage is extended across the short direction of the ceramic piezoelectric plate 21 on the opening side (the plate surface 21a side) of the long groove 26 on both wall surfaces of each side wall 27.
  • the plate electrode 28 is formed by vapor deposition from a known oblique direction.
  • the plate-like electrode 28 is joined to the flexible substrate 14a described above.
  • such a ceramic piezoelectric plate 21 has a rear surface side of the plate surface 21b fixed to the edge of the base plate 11f, and the extending direction of the long groove 26 is directed to the exposure hole 11b.
  • the ink chamber plate 22 is a substantially rectangular plate-like member like the ceramic piezoelectric plate 21, and the longitudinal dimension thereof is substantially the same as the dimension of the ceramic piezoelectric plate 21.
  • the dimensions in the short direction are short.
  • the ink chamber plate 22 includes an open hole 22 c that penetrates in the thickness direction and is formed along the longitudinal direction of the ink chamber plate 22.
  • the ink chamber plate 22 can be formed of a ceramic plate, a metal plate, or the like, but a ceramic plate having an approximate thermal expansion coefficient is used in consideration of deformation after joining with the ceramic piezoelectric plate 21.
  • the ink chamber plate 22 has a ceramic piezoelectric plate from the plate surface 21 a side so that the front side surface 22 a forms a butt surface 25 a that is flush with the front side surface 21 c of the ceramic piezoelectric plate 21. It is joined to the plate 21. In this joined state, the open holes 22c expose the plurality of long grooves 26 of the ceramic piezoelectric plate 21 throughout, open all the long grooves 26 outward, and the long grooves 26 are in communication with each other. As shown in FIG. 5, the ink flow path substrate 18 is attached to the ink chamber plate 22 so as to cover the open hole 22c, and the flow path 18a of the ink flow path substrate 18 and each long groove 26 communicate with each other. .
  • the nozzle body 23 is configured by attaching a nozzle plate 31 to a nozzle cap 32.
  • the nozzle plate 31 is a thin plate-like and elongated member made of polyimide or the like, and a plurality of nozzle holes 31a penetrating in the thickness direction are arranged to form a nozzle row 31c. ing. More specifically, the same number of nozzle holes 31 a as the long grooves 26 are formed on the same line at the middle position in the short direction of the nozzle plate 31 and at the same intervals as the long grooves 26.
  • a water repellent film having water repellency for preventing ink adhesion and the like is formed on the plate surface where the nozzle discharge port (nozzle outlet) 31 b for discharging the ink I opens.
  • the other plate surface is a joint surface between the butting surface 25 a and the nozzle cap 32.
  • the nozzle hole 31a is formed using an excimer laser device.
  • the nozzle cap 32 is a member having a shape obtained by scraping the outer peripheral edge of one of the two frame surfaces of the frame plate-shaped member, and includes a thin plate-shaped outer frame portion 32a and an outer frame.
  • the inner frame portion 32h that is thicker than the portion 32a, the inner frame portion 32b that is thicker than the middle frame portion 32h, and the middle portion of the inner frame portion 32b that penetrates in the thickness direction and extends in the longitudinal direction. It is a member provided with the long hole 32c which exists, and the discharge hole 32d penetrated in the thickness direction in the one end part of the middle frame part 32h.
  • the middle frame portion 32h and the inner frame portion 32b protrude stepwise in the thickness direction from the outer frame surface 32e of the outer frame portion 32a, and the cross-sectional contour in the thickness direction faces the elongated hole 32c.
  • the outer frame portion 32a, the middle frame portion 32h, and the inner frame portion 32b are stepped in order.
  • a nozzle plate 31 is attached to the inner frame surface 32f extending in the same direction as the outer frame surface 32e so as to close the long hole 32c, and extends in a direction orthogonal to the outer frame surface 32e and the outer frame surface 32e.
  • the wall 24 is in contact with the outer frame surface 32e.
  • Such a nozzle body 23 is accommodated in the internal space of the case 11 and fixed to the case 11 and the base plate 11f so that the discharge hole 32d of the nozzle cap 32 is positioned on the lower side (see FIG. 3). 5).
  • a part of the ceramic piezoelectric plate 21 and the ink chamber plate 22 is inserted into the long hole 32 c, and the butting surface 25 a is butted against the nozzle plate 31.
  • the nozzle plate 31 is bonded to the inner frame surface 32f with an adhesive, and the area of the nozzle plate 31 is larger than the area of the inner frame surface 32f. It is installed slightly beyond 32f.
  • the wall portion 24 is a substantially frame-shaped member made of stainless steel. As described above, the one edge 24p (hereinafter referred to as the rear end 24p) side of the wall portion 24 abuts on the outer frame surface 32e and is fixed by an adhesive or the like. Further, the other edge 24q (hereinafter, front end portion 24q) side of the wall portion 24 extends from the rear end portion 24p side in a direction substantially perpendicular to the nozzle plate 31, and the wall portion 24 surrounds the nozzle plate 31. It has become.
  • the front end portion 24q side of the wall portion 24 is formed up to the same surface as the front surface 11a of the case, and forms a wall portion opening 24n substantially equal to the area of the middle frame surface 32j of the middle frame portion 32h. Yes. Therefore, the entire surface of the nozzle plate 31 is exposed from the wall opening 24n (see FIG. 3).
  • a region surrounded by the wall 24 constitutes an inner space S (hereinafter referred to as a space S) of the wall 24.
  • the wall 24 has a titanium coating hydrophilic film 24g (see FIG. 6) formed on the inner surface 24e, and the inner surface 24e and the outer surface 24f facing away from the inner surface 24e and the end face of the front end 24q are coated with fluororesin. Further, a water repellent film (see FIG. 6) is formed by Teflon (registered trademark) plating.
  • the suction channel 15 is configured such that one end of a tube tube serving as a suction port 15a is fitted and fixed in the discharge hole 32d, and the other end is connected to the ink suction hole 11e.
  • a suction pump 16 mounted outside the inkjet head 10 is connected to the ink suction hole 11e via a tube.
  • the suction pump 16 sucks air and ink I in the space S to make the space S a negative pressure chamber R.
  • the suction pump 16 stores the ink I sucked into the waste liquid tank E (see FIG. 2).
  • the suction pump 16 may be mounted on the inkjet head 10 or may be separately provided on the apparatus side as an inkjet recording apparatus as in the present embodiment.
  • the suction pump 16 since the suction pump 16 is provided on the apparatus side, it is not necessary to attach the suction pump 16 to the inkjet head 10 side, the configuration of the inkjet head 10 can be simplified, and the inkjet head 10 can be simplified. Miniaturization is possible.
  • the air opening flow path 33 is provided in the upper part of the middle frame part 32h (on the opposite side of the discharge hole 32d), and one end side is fitted and fixed in the opening hole 32n penetrating in the thickness direction of the middle frame part 32h.
  • the other end is connected to the atmosphere communication hole 11h of the case 11 described above.
  • the atmosphere opening flow path 33 is formed above the nozzle holes 31 a arranged at the uppermost end in the nozzle row 31 c and constitutes an atmosphere opening port 33 a whose one end side is exposed to the space S of the wall portion 24.
  • the space S of the wall portion 24 is configured to be able to communicate with the outside through the atmosphere opening flow path 33 and the atmosphere communication hole 11 h of the case 11.
  • the ink supply unit 5 includes an ink tank (supply source) 51 in which the ink I is stored, a cleaning liquid tank 52 in which the cleaning liquid W is stored, and a switching valve 53 that can switch between the two flow paths. It has.
  • the ink tank 51 is connected to the ink injection hole 11d via the supply pipe 57a, the switching valve 53 and the supply pipe 57c, and the cleaning liquid tank 52 is connected to the ink injection hole 11d via the supply pipe 57b, the switching valve 53 and the supply pipe 57c. That is, to the switching valve 53, supply pipes 57a and 57b are connected as inflow pipes, and a supply pipe 57c is connected as an outflow pipe.
  • a tube 54a is connected to the atmosphere communication hole 11h of the case 11, and an atmosphere release valve 55 is connected via the tube 54a.
  • the atmosphere release valve 55 is connected to a tube 54a serving as an outflow pipe and a tube 54b serving as an inflow pipe communicating with the tube 54a via the atmosphere release valve 55.
  • the atmosphere release valve 55 allows the space S and the outside to communicate with each other through the tubes 54a and 54b, the atmosphere communication hole 11h, and the atmosphere release port 33a in the open state, while the outside and the space S are in the closed state. It is shut off. That is, the above-described atmosphere communication hole 11 h of the case 11, the atmosphere release passage 33 of the nozzle cap 32, and the atmosphere release valve 55 are configured to be able to switch between communication and blocking to the outside of the space S.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part of the ink jet head, and is an enlarged view corresponding to FIG.
  • an opening / closing mechanism 60 is provided on the side of the wall opening 24 n, that is, on the side surface 11 k of the case 11.
  • the opening / closing mechanism 60 is supported by a hinge portion 61 provided on the side surface 11k of the case 11, and is a door (lid member) configured to open and close the wall opening 24n of the wall portion 24 with the hinge portion 61 as a rotation center.
  • a plurality of (for example, three) hinge portions 61 are arranged along the longitudinal direction of the case 11 on the side surface 11 k of the case 11, one end of which is connected to the side surface 11 k of the case 11, and the other end to the door 62. It is connected.
  • the door 62 is a rectangular flat plate having an area larger than the opening area of the wall opening 24n, and is made of metal or the like.
  • the door 62 has an outer surface 62a (a surface located outside in the closed state of the door 62) connected to the other end of the hinge portion 61, and is rotated about 270 degrees around the hinge portion 61 (see FIG. 8 (see the middle arrow).
  • a biasing means such as a torsion spring that biases the door 62 in the closing direction is interposed between the hinge portion 61 and the door 62.
  • a water-repellent film (not shown) is formed on the inner surface 62b of the door 62 (a surface located inside when the door 62 is closed) by the above-described fluororesin coating or Teflon (registered trademark) plating.
  • the seal member 63 is made of an elastic material such as rubber, and is formed over the entire circumference of the outer peripheral portion of the inner surface 62b of the door 62.
  • the seal member 63 is disposed so as to contact the entire circumference of the end surface of the front end portion 24q of the wall portion 24 and surround the wall portion opening 24n in the closed state of the door 62.
  • a magnet 64 (see FIG. 5) capable of attracting the door 62 is disposed on the side surface 11k of the case 11.
  • the magnet 64 attracts the outer surface 62 a of the door 62 to fix the door 62 in the open state when the door 62 is open, and is disposed along the longitudinal direction of the case 11.
  • the door 62 opens the wall opening 24n in the open state to expose the nozzle hole 31a and the nozzle plate 31 to the outside, and closes the wall opening 24n in the closed state to close the wall 24 and the nozzle plate.
  • a space S between 31 and 31 forms a closed space.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the operation timing of the suction pump 16, the air release valve 55, the opening / closing mechanism 60 (door 62) and the space S (negative pressure chamber R), and FIG. 10 shows the operation during initial filling.
  • 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the head chip 20 showing.
  • the space S is decompressed by the air in the space S being sucked from the suction port 15a. Then, after the predetermined time T1 has elapsed, the space S becomes the negative pressure chamber R in which the negative pressure is sufficiently lower than the atmospheric pressure.
  • the ink I is sucked and filled from the ink tank 51 of the ink supply unit 5.
  • the ink I filled from the ink tank 51 is supplied from the ink tank 51 by connecting the supply pipe 57 a and the supply pipe 57 c with the switching valve 53.
  • the ink flows through the tubes 57 a and 57 c and is injected into the ink injection hole 11 d of the inkjet head 10.
  • the ink I injected into the ink injection hole 11d flows into the storage chamber 17a via the ink intake hole 17b of the damper 17, and then flows through the ink outlet hole 17c. It flows out to the flow path 18a of the road substrate 18.
  • the ink I which flowed into the flow path 18a flows in into each long groove
  • the ink I flowing into each long groove 26 flows to the nozzle hole 31a side and reaches the nozzle hole 31a, and then flows out from the nozzle hole 31a as excess ink Y as shown in FIG.
  • the surplus ink Y starts to flow out, since the amount is small, the surplus ink Y flows downward on the nozzle plate 31.
  • the ink I reaching the lower part of the negative pressure chamber R is sucked into the suction channel 15 from the suction port 15a and discharged to the waste liquid tank E (see FIG. 10B).
  • the suction pump 16 is temporarily stopped (T2 in FIG. 9). Then, the air still flows from the suction port 15a toward the discharge hole 32d, so that the negative pressure chamber R is restored to return to atmospheric pressure. As a result, as shown in FIG. 10D, the surplus ink Y overflows from the nozzle hole 31a in which the filling of the ink I is completed among the nozzle holes 31a, but the filling of the ink I is not completed.
  • the nozzle hole 31a is filled with the ink I up to the tip of the nozzle hole 31a. As a result, the full length groove 26 and the nozzle hole 31a are filled with the ink I. Then, after the predetermined time T3 has elapsed, the negative pressure chamber R returns to the same pressure as the atmospheric pressure again.
  • the suction pump 16 is stopped after a predetermined time T5 has elapsed, and the suction filling of the ink I is completed. Then, as the suction pump 16 is stopped, the surplus ink Y does not flow out of the nozzle hole 31a, and the surplus ink Y remaining in the negative pressure chamber R is sucked. After completion of the filling of the ink I, the long groove 26 is filled with the ink I as shown in FIG. At the same time, the door 62 of the opening / closing mechanism 60 is opened and the outer surface 62a of the door 62 is attracted to the magnet 64, whereby the wall opening 24n is opened and the printable state is enabled. Thereby, the initial filling of the ink I is completed.
  • the belt conveyor 2 is driven with the ink supply unit 5 set as described above (see FIG. 1), and the box D is conveyed in one direction.
  • the ink ejection unit 3 ejects ink droplets toward the box body D.
  • the drive circuit board 14 selectively applies a voltage to a predetermined plate electrode 28 corresponding to the print data.
  • the volume of the long groove 26 corresponding to the plate electrode 28 is reduced, and the ink I filled in the long groove 26 is discharged toward the box body D from the nozzle discharge port 31b.
  • the long groove 26 becomes negative pressure, so that the ink I is filled into the long groove 26 through the supply pipes 57a and 57c described above.
  • the ceramic piezoelectric plate 21 of the inkjet head 10 is driven according to the image data, and ink droplets are ejected from the nozzle holes 31a to land on the box D.
  • an image (character) is printed at a desired position of the box D by continuously ejecting ink droplets from the inkjet head 10 while moving the box D.
  • the cleaning liquid W flows out from the nozzle hole 31a through the long groove 26 and the like, and the flowing cleaning liquid W is sucked from the suction port 15a. If the inkjet recording apparatus 1 is not used for a long period of time, the ink I filled in the long groove 26 is dried and cured. In this case, if the inside of the inkjet head 10 is filled with the cleaning liquid W as in the cleaning, the inkjet recording apparatus 1 can be stored for a long period of time.
  • the opening / closing mechanism 60 that forms the space S (closed space) between the wall portion 24 and the nozzle plate 31, and the atmosphere open flow path 33 that communicates the space S with the outside. It was set as the structure equipped with. According to this configuration, the wall opening 24n of the wall 24 is closed by the opening / closing mechanism 60, so that the suction pump 16 can only suck the ink I through the suction channel 15 and fill the ink I from the nozzle hole 31a. The excess ink Y that flows out can be collected.
  • the air release channel 33 upward and the suction port 15a downward, air flows from the upper side to the lower side (suction port 15a) in the space S, so that the excess ink Y in the space S is removed. Suction can be reliably performed. Since the surplus ink Y that has flowed out of the nozzle hole 31a hangs downward from the nozzle hole 31a in the direction of gravity, surplus in the space S by providing the air release channel 33 (atmosphere release port 33a) above the nozzle row 31c. Even if the atmosphere opening port 24k is opened when the ink Y has stayed, the space S can be communicated with the outside while preventing the excess ink Y from flowing out from the atmosphere opening channel 33.
  • the opening / closing mechanism 60 of the present embodiment is configured to rotate the door 62 via the hinge portion 61.
  • the door 62 can be smoothly opened and closed by rotating the door 62 via the hinge portion 61. Then, by reducing the pressure of the space S in a state where the wall opening 24n is closed, the space S can be surely set to the negative pressure chamber R, and the recovery ability of the excess ink Y can be improved. . Further, by biasing the door 62 in the closing direction, the door 62 can be smoothly closed, and the door 62 is biased toward the wall portion 24 when the door 62 is closed. The Therefore, the adhesion between the wall portion 24 and the door 62 can be ensured.
  • the seal member 63 on the inner surface 62b of the door 62, it is possible to improve the adhesion between the door 62 and the end surface of the front end portion 24q of the wall portion 24. Therefore, it is possible to reliably prevent the surplus ink Y from flowing out from the wall opening 24n. Thus, air leakage from the wall opening 24n can be prevented and the space S can be surely set to the negative pressure chamber R. Therefore, when suction is performed with the wall opening 24n open. Compared with this, it is possible to improve the recovery capability of the surplus ink Y, and it is possible to quickly perform the initial filling.
  • the water repellent film tends to repel and stay in the space S.
  • the recovery capability of the surplus ink Y is improved, and the surplus ink Y can be prevented from flowing out of the wall opening 24n. Further, since the surplus ink Y can be prevented from remaining on the door 62, the vicinity of the inkjet head 10 can be prevented from being contaminated by the surplus ink Y remaining on the door 62 in the open state of the door 62.
  • the ink supply unit 5 is configured to be able to switch and supply the ink I and the cleaning liquid W, and the ink I and the cleaning liquid W are supplied to the liquid supply system 12, so that the labor for cleaning the inkjet head 10 is reduced. In addition, the inkjet head 10 can be efficiently cleaned.
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram of the ink jet head viewed from the right side surface according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the ink jet head.
  • This embodiment is different from Example 1 described above in that the opening / closing mechanism is configured to be slidable. As shown in FIGS.
  • the opening / closing mechanism 110 of the inkjet head 100 includes a pair of guide portions 101, a shutter 105 supported between the guide portions 101, and a front end portion 24 q of the wall portion 24. It is comprised with the sealing member 163 arrange
  • the guide portion 101 is provided from the upper portion of the case 11 to the lower surface of the case 11 using a portion where the portion where the exposure hole 11b of the case 11 is formed protrudes inward.
  • a shutter 105 is accommodated in the inner space of the guide portion 101, that is, between the wall portion 24 and the case 11.
  • the shutter 105 is made of a thin plate having flexibility, and includes a shutter main body 105a that covers the wall opening 24n, and an engagement portion 105b that is bent on both sides in the width direction of the shutter main body 105a and engaged with the guide portion 101. It consists of and.
  • the shutter 105 is configured such that the engaging portion 105b is guided by the guide portion 101 and is slidable in the vertical direction (from the lower end to the upper end of the wall opening 24n) from the lower surface of the case 11 to the upper portion of the wall portion 24. Has been. That is, in a state where the shutter 105 is disposed below the case 11 in the inner space of the guide portion 101, the shutter 105 is in an open state, the wall portion opening 24n communicates, and the nozzle hole 31a is exposed to the outside. Yes.
  • the shutter 105 is disposed so as to cover from the front end portion 24q side of the wall portion 24, the shutter 105 is closed, the wall portion opening port 24n is closed, and the wall portion 24 and the nozzle plate 31 are closed.
  • the space S therebetween is configured to form a closed space.
  • a grip portion 106 is provided on one end side of the front surface of the shutter 105, and the above-described shutter 105 is slid by operating the grip portion 106. Further, a water repellent film (not shown) by the above-mentioned fluororesin coating or Teflon (registered trademark) plating is formed on the surface of the shutter 105 facing the nozzle plate 31 in the closed state.
  • the wall opening 24n can be opened and closed by sliding the shutter 105, and therefore the door 62 (see FIG. 8) is rotated as in the first embodiment.
  • the movable range of the opening / closing mechanism 110 in the normal direction of the surface of the nozzle cap 32 is smaller than the configuration in which the wall opening 24n is opened and closed. That is, since the installation space of the opening / closing mechanism 110 can be reduced, the space factor can be further improved and the degree of freedom in designing the liquid jet recording apparatus can be improved.
  • the space S between the wall portion 24 and the nozzle plate 31 is communicated with the outside and opened to the atmosphere by opening only the upper end portion of the wall portion opening port 24n completely closed.
  • the atmosphere opening part can be realized by the opening / closing mechanism, and it is not necessary to provide the atmosphere opening part separately. Therefore, the space S can be formed without providing the atmosphere communication hole 11h, the atmosphere release flow path 33, the atmosphere release valve 55 as in the first and second embodiments, and without causing the excess ink Y staying in the space S to leak out. It can be opened to the atmosphere.
  • the inkjet head 100 can be made a simpler structure, and manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the inkjet head. This embodiment is different from the first and second embodiments described above in that a wiper member is provided in the opening / closing mechanism.
  • the opening / closing mechanism 210 of the inkjet head 200 includes a shutter 201 supported by a guide unit (not shown) and the above-described seal member 163.
  • the shutter 201 is a thin plate formed larger than the opening area of the wall opening 24n, and is guided by guides (not shown) provided in the upper and lower portions of the case 11 so that the width direction of the wall 24 (FIG. 13). It is configured to be slidable along the middle arrow direction. That is, when the shutter 201 is in the open state, the wall opening 24n is opened and the nozzle hole 31a is exposed to the outside.
  • the shutter 201 when the shutter 201 is in the closed state, the shutter 201 is disposed so as to cover the wall opening 24n, closes the wall opening 24n, and spaces S between the wall 24 and the nozzle plate 31. It is comprised so that a closed space may be formed.
  • a grip 202 is provided in front of the shutter 201, and the shutter 201 described above is slid by operating the grip 202. Further, a water-repellent film (not shown) is formed on the rear surface of the shutter 201 by the above-described fluororesin coating or Teflon (registered trademark) plating.
  • a wiper 203 is provided along the longitudinal direction of the shutter 201 on one end side in the width direction on the back surface of the shutter 201.
  • the wiper 203 is made of an elastic material such as rubber, and is provided so as to face the inside of the wall opening 24n.
  • the wiper 203 extends to a position where the tip portion contacts the surface of the nozzle plate 31.
  • the length of the wiper 203 is preferably longer than the nozzle row 31 c formed on the nozzle plate 31.
  • the tip portion of the wiper 203 is configured to slidably contact the periphery of the nozzle hole 31 a on the surface of the nozzle plate 31.
  • the wiper 203 is brought into sliding contact with the surface of the nozzle plate 31 following the opening / closing operation of the shutter 201, and therefore, the surplus ink Y adhered to the surface of the nozzle plate 31 simultaneously with the opening / closing of the shutter 201.
  • the space factor can be improved by effectively using the inner space of the wall portion 24.
  • the wiper effect can be achieved simultaneously with the opening / closing operation of the shutter 201, a separate wiper process is not required after the ink I is filled, and the working efficiency can be improved.
  • the nozzle body 23 includes the nozzle plate 31 and the nozzle cap 32, and the rear end 24p of the wall portion 24 is attached to the nozzle cap 32, but the suction port 15a is a space. You may make it adhere to the nozzle plate 31 on condition that it is opened by S.
  • the suction port 15a is fitted into the discharge hole 32d formed in the nozzle cap 32.
  • the discharge hole 32d may be formed in the nozzle plate 31 or the wall portion 24.
  • the suction flow path 15 may be connected to the discharge hole 32d, and the discharge hole 32d may be used as a suction port.
  • the water repellent film 24h is formed by fluororesin coating or Teflon (registered trademark) plating. However, a water repellent sheet may be attached or a water repellent may be applied.
  • the hydrophilic film 24g is formed by titanium coating. However, gold plating may be applied, or an alkaline chemical may be applied.
  • the inkjet recording apparatus 1 is configured by fixing the inkjet head 10.
  • the inkjet recording apparatus 1 may be configured by moving the inkjet head 10. That is, if the ink-jet head 10 is employed, an ink-jet recording apparatus that does not require a cap for suctioning with negative pressure can be realized.
  • the arrangement direction of the nozzle row 31c of the ink jet head 10 is directed to the direction of gravity, and the opening direction of the nozzle hole 31a is directed to the horizontal direction. It is not limited to the direction.
  • the opening direction of the nozzle holes 31a may be directed in the direction of gravity, or the extending direction of the nozzle rows 31c may be directed in the horizontal direction.
  • the suction pump is operated at the time of initial filling and cleaning.
  • the ink I may drip from the nozzle hole 31a even during printing, and even if such ink I is collected. Good.
  • the opening / closing mechanism is provided on the wall portion 24 .
  • the wall portion opening 24n of the wall portion 24 is closed by a lid member or the like separate from the wall portion 24. It is good also as a simple structure.
  • the air release channel 33 is not necessarily provided on the wall 24 side, and a configuration in which an air release port is provided in the opening / closing mechanism is also possible. Further, the opening / closing operation of the lid member may be automatic or manual.
  • the wall portion 24 is used to form the space S and the negative pressure chamber R.
  • the wall portion 24 may be a member called a nozzle guard that defends the nozzle plate. The details of the nozzle guard are described below.
  • FIG. 14 is a front view of an inkjet head according to another configuration of the present invention
  • FIG. 15 is a cross-sectional view.
  • symbol is attached
  • the nozzle guard 124 of the ink jet head 300 is a substantially box-shaped member made of stainless steel, and is formed by press molding.
  • the nozzle guard 124 includes a top plate portion 124a formed in a rectangular plate shape, and a sealed portion 124b extending from the peripheral edge portion of the top plate portion 124a in a direction substantially orthogonal to the plate surface direction.
  • the top plate portion 124a has a plate surface that is substantially the same size as the middle frame surface 32j, and includes a slit (opening portion) 124c that extends in the longitudinal direction at an intermediate portion in the short direction of the top plate portion 124a. .
  • the slit 124c is formed to be slightly longer than the length of the nozzle row 31c, and both end portions (upper end portion 124i, lower end portion 124j) are formed in a circular shape.
  • the width dimension of the slit 124c is set to about 1.5 mm with respect to the nozzle diameter of 40 ⁇ m of the nozzle hole 31a.
  • the width dimension of the slit 124c is the upper limit of the width dimension that can be made negative pressure by the suction pump 16, and the lower limit is the width dimension at which the ink I does not overflow from the slit 124c during the initial filling of the ink I. It is desirable to set the range.
  • the upper end part 124i and the lower end part 124j are formed in a circle with a diameter slightly larger than the width dimension described above.
  • This nozzle guard 124 has a hydrophilic film (not shown) formed by titanium coating on an inner surface 124e facing inward, a fluorine resin on the inner surface 124e and an outer surface 124f facing away from the inner surface 124e.
  • a water repellent film (not shown) is formed by coating or Teflon (registered trademark) plating.
  • the top plate portion 124a covers the inner frame portion 32b and the discharge hole 32d (see FIG. 14), and the inner surface 124e of the sealing portion 124b and the inner side surface 32i of the middle frame portion 32h.
  • the rear end 24p is adhered to the outer frame surface 32e with an adhesive so as to be in contact with the nozzle cap 32 (see FIG. 15).
  • the nozzle row 31c is covered via the space (inner space) S so that the slit 124c faces the nozzle row 31c and does not face the discharge hole 32d.
  • the nozzle discharge port 31b is covered so as to face the nozzle row 31c from the slit 124c and not to face the discharge hole 32d (see FIG. 14).
  • the nozzle guard 124 has an upper limit for the distance between the top plate portion 124a and the nozzle plate 31 that can be set to a negative pressure by the suction pump 16, and the ink I overflows from the slit 124c during the initial filling of the ink I. It is desirable to set in a range with the lower distance as the lower limit.
  • an opening / closing mechanism 160 is provided on the outer surface 124f of the top plate portion 124a.
  • the opening / closing mechanism 160 is supported by a hinge portion 161 provided on the outer surface 124f of the top plate portion 124a.
  • the door (lid) is configured to be able to open and close the slit 124c of the top plate portion 124a with the hinge portion 161 as a rotation center.
  • Member) 162 urging means (not shown) for urging the door 162 in the closing direction (direction for closing the slit 124c), and a seal between the door 162 and the top plate portion 124a in the state where the slit 124c is closed.
  • a sealing member 163 to be used.
  • a plurality of (for example, three) hinges 161 are arranged on the side of the slit 124c along the longitudinal direction of the slit 124c, one end of which is connected to the outer surface 124f of the top plate 124a, and the other end. It is connected to the door 162.
  • the door 162 is a rectangular flat plate having an area larger than the opening area of the slit 124c, and is made of metal or the like.
  • the door 162 is connected to the outer surface thereof (the surface located outside in the closed state of the door 162) with the other end of the hinge portion 161, and is rotated 180 degrees around the hinge portion 161 (in FIG. 15). (See arrow).
  • a biasing means such as a torsion spring that biases the door 162 in the closing direction is interposed between the hinge portion 161 and the door 162.
  • a water-repellent film (not shown) is formed on the inner surface 162a of the door 162 (the surface located inside when the door 162 is closed) by the above-described fluororesin coating or Teflon (registered trademark) plating.
  • the seal member 163 is made of an elastic material such as rubber and is disposed so as to surround the entire circumference of the slit 124c on the outer surface 124f of the top plate portion 124a.
  • the seal member 163 is configured to be able to come into contact with the other surface of the door 162 when the door 162 is closed.
  • a magnet (not shown) that can attract the door 162 is disposed on the opposite side of the seal member 163 across the hinge portion 161 in the surface direction of the top plate portion 124a. When the door 162 is in the open state, the magnet attracts the outer surface of the door 162 and fixes the door 162 in the open state, and is disposed along the longitudinal direction of the slit 124c.
  • the door 162 opens the slit 124c in the open state to expose the nozzle hole 31a to the outside, and closes the slit 124c in the closed state to close the space S between the nozzle guard 124 and the nozzle plate 31. Is formed.
  • the communication between the space S and the outside can be switched between opening and closing by opening / closing only the slit 124c by the opening / closing mechanism 160.
  • the movable range of the door 162 in the normal direction of the surface of the top plate portion 124a is small as compared with the configuration in which the wall opening port 24n is opened and closed.
  • the opening / closing mechanism 60 of Example 1 mentioned above showed the form which the hinge part 61 protruded in the direction substantially orthogonal to the nozzle plate 31 from the front surface 11a and the front-end part 24q of the case 11, the structure which the hinge part 61 protruded You don't have to. That is, it is good also as a state in which the structure is not formed in the direction of the box D from the front surface 11a and the front-end part 24q of the case 11.
  • FIG. Although not shown, in this case, a hinge portion 61 is formed on the side surface 11k of the case 11, and the hinge portion 61 does not protrude from the case 11 to the box D side.
  • the shape of the door 62 can be changed according to the necessity of the opening / closing operation. Further, also in the second embodiment, it is possible to realize a configuration in which the shutter 105 does not protrude from the front surface 11a of the case 11 to the box body D side by providing the guide portion 101 with which the engaging portion 105b is engaged in the front end portion 24q. is there. Also in the third embodiment, a configuration in which a guide portion (not shown) is provided in the wall portion 24 and the shutter 201 does not protrude from the front surface 11a of the case 11 to the box body D side can be realized. By configuring in this way, the distance from the front surface 11a of the case 11 to the box D can be shortened, so that the printing accuracy can be improved.
  • the excess ink Y sucked by the suction pump 16 is discharged to the waste liquid tank E.
  • the configuration connected to the flow path on the outlet side of the suction pump 16 may be the ink tank 51 instead of the waste liquid tank.
  • the excess ink Y sucked by the suction pump 16 may be supplied to the ink tank 51 and supplied from the ink tank 51 to the inkjet head 10 as the ink I.
  • the surplus ink Y can be reused as the ink I.
  • a filter member may be provided in a flow path from the suction pump 16 to the ink tank 51 when the excess ink Y is reused.
  • a deaeration device may be provided in the flow path from the suction pump 16 to the ink tank 51.
  • Atmospheric open flow path (atmospheric open section) 26 ... Long groove (pressure generating chamber) 31a ... Nozzle hole 31b ... Nozzle outlet (jet outlet) 31c ... Nozzle array (injection) (Hole row) 32k ... groove 60, 110, 210 ... opening / closing mechanism 61 ... hinge part 62 ... door (lid member) 6 ... sealing member 105,201 ... shutter (cover member) I ... ink (first liquid) R ... negative pressure chamber S ... space (inside space) W ... cleaning liquid (second liquid)

Abstract

 液体噴射ヘッドのスペースファクタを向上させ、液体噴射記録装置の設計の自由度を向上させる。簡素な構成で余剰液体の回収能力を向上させて、余剰液体による汚染を防止すると共に液体噴射記録装置の初期充填を実現し、液体充填後の液体噴射を安定させる。  開状態において壁部開放口24nを開口してノズル孔を外部に露出させる一方、閉状態において壁部開放口24nを閉塞して壁部24とノズルプレート31との間に閉空間を構成する開閉機構60と、一端側がノズル列の下方において吸引口15aとして開口するとともに、他端側が吸引ポンプ16に接続され、吸引ポンプ16により閉空間内を吸引させることで、閉空間を負圧室Rにさせ、インクIのインクタンクからインクIをノズル孔に供給させる吸引流路15と、閉空間の外部への開放及び遮断を切り換え可能な大気開放流路33とを備えていることを特徴とする。

Description

液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置及び液体噴射ヘッドの液体充填方法
 本発明は、噴射口より液体を噴射して被記録媒体に画像や文字を記録する液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置及び液体噴射ヘッドの液体充填方法に関するものである。
 一般に、液体噴射記録装置、例えば各種印刷を行うインクジェットプリンタは、被記録媒体を搬送する搬送装置と、インクジェットヘッドとを備えている。ここで用いられるインクジェットヘッドとしては、複数のノズル孔(噴射孔)からなるノズル列(噴射孔列)を有するノズル体(噴射体)と、各ノズル孔と対となって前記ノズル孔に連通する複数の圧力発生室と、前記圧力発生室にインクを供給するインク供給系と、圧力発生室に隣接配置された圧電アクチュエータとを備えており、圧電アクチュエータを駆動して圧力発生室を加圧し、圧力発生室内のインクをノズル孔のノズル噴射口から噴射させるものが知られている。
 このようなインクジェットプリンタの一種として、上記インクジェットヘッドを記録紙(被記録媒体)の搬送方向と直交する方向に移動させるキャリッジを設け、記録紙に印刷を施すものが知られている。この種のインクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドの可動範囲内にメンテナンスのためのサービスステーションを設け、このサービスステーションまでインクジェットヘッドを移動させて、ノズル孔をクリーニングしたり、インクジェットヘッドにキャップを被せて負圧吸引しノズル孔にインクを初期充填(いわゆる、吸引充填)したりしている。例えば、下記特許文献1,2には、記録ヘッドとキャップとを当接させた状態で、キャップに接続された吸引ポンプによって記録ヘッドのインク吐出口内のインクを吸引する構成が知られている。
 また、上記インクジェットプリンタと異なる種のものとして、箱体などの比較的に大型の被記録媒体に用いられ、インクジェットヘッドを固定して搬送される被記録媒体に印刷を施すものがある。この種のインクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドを移動させることができず、また、インクジェットヘッドと被記録媒体との間やインクジェットヘッドの下方にサービスステーションを設けるスペースが少ない。このため、インクを圧力発生室に初期充填する際には、インク供給系側からインクを加圧して充填するのが通常である。
この加圧充填では、ノズル孔から垂れ流しとなる余剰インクによってインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタ近傍が汚染されることを防止するため、また、インク充填後のインクの噴射が不安定になることを防止するために、余剰インクを除去する手段を講じなければならない。このような手段としては、例えば特許文献2に示されるように、インクジェットヘッドの下部に、板状多孔質吸収体からなりノズル形成面より外方に突出したインク案内部材及びこのインク案内部材に接続されたブロック型インク吸収体を設け、余剰インクをインク案内部材で受け止めると共にインク吸収体まで導き、この導いた余剰インクをインク吸収体に吸収させる構成が開示されている。
特開平6-218938号公報 特開平5-116338号公報
 しかしながら、特許文献2の構成では、インクジェットヘッドの下部にインク案内部材とインク吸収体を設けるので、インクジェットヘッドの下部を有効利用することができないという問題があった。そのため、被記録媒体の下部に印刷を行うことが出来ないという問題があった。また、余剰インクの回収能力が不十分で、ヘッド周辺が汚れるという問題もある。
 本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、以下を目的とする。
(1)液体噴射ヘッドのスペースファクタを向上させ、液体噴射記録装置の設計の自由度を向上させる。
(2)簡素な構成で余剰液体の回収能力を向上させて、余剰液体による汚染を防止すると共に液体噴射記録装置の初期充填を実現し、液体充填後の液体噴射を安定させる。
 上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
 液体噴射ヘッドに係る解決手段として、複数の噴射孔からなる噴射孔列を有する噴射体と、前記各噴射孔と対となって前記噴射孔に連通する複数の圧力発生室と、前記圧力発生室及び前記噴射孔に第一液体を供給する液体供給系と、前記圧力発生室に隣接配置されたアクチュエータとを備え、前記アクチュエータを駆動して前記圧力発生室を加圧し、前記第一液体を前記噴射孔の液体噴射口から噴射させる液体噴射ヘッドにおいて、前記噴射体の周囲を囲むように設けられ、前記噴射孔に対向する開口部を有する壁部と、開状態において前記開口部を開口して前記噴射孔を外部に露出させる一方、閉状態において前記開口部を閉塞して前記壁部と前記噴射体との間に閉空間を構成する開閉機構と、一端側が前記噴射孔列の下方において吸引口として開口するとともに、他端側が吸引部に接続され、前記吸引部により前記閉空間内を吸引させることで、前記閉空間を負圧室にさせ、前記第一液体の供給源から前記第一液体を前記圧力発生室及び前記噴射孔に供給させる吸引流路と、前記閉空間の外部への連通及び遮断を切り換え可能な大気開放部とを備えている、という手段を採用する。
 この構成によれば、壁部の開口部を開閉機構により閉塞することで、噴射孔列の下方に設けられた吸引流路を介して吸引部により吸引させるのみで、第一液体の充填及び噴射体から流出する余剰液体の回収を行うことができる。
 すなわち、開口部を閉塞して壁部と噴射体との間を閉空間とした状態で閉空間の空気を吸引部により吸引させると、閉空間が減圧されて負圧室となる。これにより、第一液体の供給源から噴射体に第一液体が流入するため、第一液体を吸引充填することができる。さらに、開口部を閉塞しておくことで、第一液体の充填時に噴射体から流出する余剰液体が開口部から流出することを防ぐことができる。そして、第一液体を充填した後に大気開放部を開放した状態で、吸引流路を介して吸引部により閉空間内の空気を吸引させると、大気開放部を介して外部から閉空間に向けて空気が流通するため、供給源の第一液体は吸引されず、閉空間内の圧力が復圧する。その後、外部から閉空間に流入した空気は吸引流路を介して外部に排出される。この時、噴射体から流出して閉空間内に滞留した余剰液体が閉空間内を流通する空気とともに、外部に排出される。
 したがって、従来のように複雑なサービスステーションを設けることがなく、簡素な構成で余剰液体による汚染を防止すると共に液体噴射記録装置の初期充填を実現することができる。そのため、液体充填後の液体噴射を安定させることもできる。また、壁部の内側空間(閉空間)において、余剰液体の回収を行うことができるため、余剰液体の回収能力を向上させた上で、余剰液体を回収するスペースを極めて小さいものとし、液体噴射ヘッドのスペースファクタを向上させることができる。これにより、液体噴射ヘッドの設計の自由度を向上させることができる。
 また、液体噴射ヘッドに係る解決手段として、前記大気開放部は、前記噴射孔列を鉛直方向に沿って配置した場合に、前記噴射孔列の配列方向に沿う上方に設けられている、という手段を採用する。
 この構成によれば、大気開放部を上方に、吸引口を下方に設けることで、閉空間内の上方から下方(吸引口)に向かって空気が流通するため、閉空間内の余剰液体を確実に吸引することができる。また、噴射体から流出した余剰液体は噴射体から重力方向下方に垂下していくため、大気開放部を上方に設けることで閉空間内に余剰液体が滞留したとしている場合に大気開放部を開放しても、大気開放部から余剰液体が流出することを防いだ上で、閉空間と外部とを連通させることができる。
 また、液体噴射ヘッドに係る解決手段として、前記開閉機構は、前記壁部または前記壁部を支持するケースに設けられたヒンジ部に支持され、前記ヒンジ部を回動中心として前記開口部を開閉可能に構成された蓋部材を備えていることを特徴とする。
 この構成によれば、ヒンジ部を介して蓋部材を回動させることで、蓋部材の開閉動作をスムーズに行うことができる。この状態で、壁部またはケースと噴射体との間の閉空間を減圧することで、閉空間を確実に負圧室とすることが可能になり、余剰液体の回収能力を向上させることができる。
 また、液体噴射ヘッドに係る解決手段として、前記開閉機構は、前記開口部を閉塞する方向に前記蓋部材を付勢する付勢手段を備えている、という手段を採用する。
 この構成によれば、蓋部材を閉方向に付勢しておくことで、蓋部材の閉動作をスムーズに行うことができるとともに、蓋部材が閉状態の場合に壁部に向けて蓋部材が付勢される。そのため、壁部と蓋部材との密着性を確保することができ、余剰液体が開口部から流出することを確実に防ぐことができる。これにより、開口部からの空気リークを防止して、閉空間を確実に負圧室とすることが可能になるため、開口部を開口した状態で吸引を行う場合に比べて、余剰液体の回収能力を向上させることができるとともに、初期充填を迅速に行うことができる。
 また、液体噴射ヘッドに係る解決手段として、前記開閉機構は、前記開口部の開閉方向にスライドする蓋部材と、前記蓋部材を案内するガイド部とを備えている、という手段を採用する。
 この構成によれば、蓋部材をスライドさせることにより開口部の開閉を行うことができるため、蓋部材を回動させて開口部の開閉を行う構成に比べて噴射体の表面の法線方向における開閉機構の可動範囲が小さい。すなわち、開閉機構の設置スペースを縮小することができるため、よりスペースファクタを向上させ、液体噴射記録装置の設計の自由度を向上させることができる。
 また、液体噴射ヘッドに係る解決手段として、前記蓋部材には、開閉動作時に前記噴射体の前記噴射孔列の周囲に摺接可能なワイパー部材が設けられている、という手段を採用する。
 この構成によれば、蓋部材のスライド動作(開閉動作)に追従してワイパー部材が噴射体の表面に摺接するため、蓋部材の開閉と同時に噴射体の表面に付着した余剰液体や噴射体孔の噴射口から表面張力により突出した余剰液体を回収することができる。これにより、壁部の内側空間を有効利用して、スペースファクタを向上させることができる。また、蓋部材の開閉動作と同時にワイパー効果を奏することができるため、第一液体の充填後にワイパー工程を別途設けることがなく、作業効率を向上させることができる。
 また、液体噴射ヘッドに係る解決手段として、前記蓋部材は、前記噴射体の重力方向における下方から上方に向けてスライド可能に構成されている、という手段を採用する。
 この構成によれば、蓋部材をスライド途中で係止して、開口部の上端部分のみを開放した状態で保持させるような構成も可能である。この場合、開口部を完全に閉塞した状態から、開口部の上端部分のみを開放させることで、壁部と噴射体との間の閉空間が外部と連通して大気開放されることになる。すなわち、開閉機構によって大気開放部を実現することが可能になり、別途大気開放部を設ける必要がない。そのため、大気開放するためのバルブ等を設けることなく、かつ閉空間に滞留した余剰液体を漏出させることなく、閉空間を大気開放させることができる。これにより、液体噴射ヘッドをより簡素な構成にすることができ、製造コストを低減することができる。
 また、液体噴射ヘッドに係る解決手段として、前記開口部を閉塞した状態の前記蓋部材と前記壁部との間には、シール部材が設けられている、という手段を採用する。
 この構成によれば、蓋部材と壁部との間の密着性を向上させることができるため、余剰液体が開口部から流出することを確実に防ぐことができる。これにより、開口部からの空気リークを防止して、閉空間を確実に負圧室とすることが可能になるため、開口部を開口した状態で吸引を行う場合に比べて、余剰液体の回収能力を向上させることができるとともに、初期充填を迅速に行うことができる。
 また、液体噴射ヘッドに係る解決手段として、前記蓋部材の表面のうち、前記開口部を閉塞した状態で前記噴射体と対向する面には撥水膜が形成されている、という手段を採用する。
 この構成によれば、余剰液体が開口部から外部に漏出しようとしても、撥水膜にはじかれて閉空間に留まり易くなるので、余剰液体の回収能力が向上すると共に余剰液体が開口部から流出することを防ぐことができる。また、蓋部材に余剰液体が残存することを防ぐことができるため、蓋部材の開状態において蓋部材に残存した余剰液体により液体噴射ヘッド近傍が汚染されることを防ぐことができる。
 また、液体噴射ヘッドに係る解決手段として、前記壁部は、前記噴射体の表面から離間配置され前記噴射孔列と対向する前記開口部が形成された天板部と、前記天板部の周縁部と前記噴射体との間を密閉する密閉部とを備えている、という手段を採用する。
 この構成によれば、噴射孔列と対向する開口部を天板部に形成することで、開口部の面積を縮小することができ、開閉機構の可動範囲を小さくすることができる。したがって、開閉機構の設置スペースを縮小することができる。
 また、液体噴射記録装置に係る解決手段として、上記解決手段を採用したいずれかの液滴噴射ヘッドと、前記液体供給系に前記第一液体を供給し得るように構成された液体供給部とを備えている、という手段を採用する。
 この構成によれば、上記解決手段を採用したいずれかの液滴噴射ヘッドを備えているため、吸引流路を介して吸引部により吸引させるのみで、液体供給部に貯留された第一液体の充填及び噴射体から流出する余剰液体の回収を行うことができる。
 したがって、従来のように複雑なサービスステーションを設けることがなく、簡素な構成で余剰液体による汚染を防止すると共に液体噴射記録装置の初期充填を実現することができる。そのため、液体充填後の液体噴射を安定させることもできる。
 また、液体噴射記録装置に係る解決手段として、前記液体供給部は、前記液体供給系に前記第一液体と第二液体とを切り換え供給し得るように構成されている、という手段を採用する。
 この構成によれば、液体供給系に二種類の液体が供給されるので、例えば、液体供給系にインクと洗浄液とを切り換え供給して、液体噴射ヘッドの清掃に対する労力を低減させると共に、効率よく清掃をすることができる。
 また、液体噴射記録装置に係る解決手段として、前記吸引流路に接続されて前記閉空間を負圧室とし、前記第一液体の供給源から前記第一液体を吸引する前記吸引部を具備する、という手段を採用する。
この構成によれば、液体噴射ヘッド側に吸引部を取り付ける必要がないので、液体噴射ヘッドの構成の簡素化が可能になるとともに、液体噴射ヘッドの小型化が可能になる。
また、液体噴射記録装置に係る解決手段として、上記解決手段を採用したいずれかの液滴噴射記録装置であって、負圧室内に溢れ出た第一液体を吸引することで回収し、圧力発生室に該第一液体を供給する再利用液体供給系を有する、という手段を採用する。
この発明によれば、負圧室内に溢れ出た第一液体を再利用することができる。
また、液体噴射記録装置に係る解決手段として、上記解決手段を採用したいずれかの液滴噴射記録装置であって、再利用液体供給系に、フィルタ部もしくは脱気装置を有するという手段を採用する。
この発明によれば、適切な状態の液体を再利用することができる。
 また、液体噴射ヘッドの液体充填方法に係る解決手段として、複数の噴射孔からなる噴射孔列を有する噴射体と、前記各噴射孔と対となって前記噴射孔に連通する複数の圧力発生室と、前記圧力発生室及び前記噴射孔に第一液体を供給する液体供給系と、前記圧力発生室に隣接配置されたアクチュエータとを備え、前記アクチュエータを駆動して前記圧力発生室を加圧し、前記第一液体を前記噴射孔の液体噴射口から噴射させると共に、前記噴射体の周囲を囲むように設けられ、前記噴射孔に対向する開口部を有する壁部と、開状態において前記開口部を開口して前記噴射孔を外部に露出させる一方、閉状態において前記開口部を閉塞して前記壁部と前記噴射体との間に閉空間を構成する開閉機構と、前記噴射体における前記噴射孔列の下方に吸引口が開口し前記閉空間と連通する吸引流路と、一端側が前記噴射孔列の下方において吸引口として開口するとともに、他端側が吸引部に接続され、前記吸引部により前記閉空間内を吸引させることで、前記閉空間を負圧室にさせ、前記第一液体の供給源から前記第一液体を供給させる吸引流路と、前記閉空間と外部とを連通させる大気開放部とを備える液体噴射ヘッドの液体充填方法であって、前記開閉機構の閉状態において前記大気開放部を遮断し、前記吸引流路を介して前記吸引部により前記第一液体を前記供給源から前記圧力発生室及び前記噴射孔に吸引充填する工程と、前記第一液体の充填後に、前記開閉機構の閉状態において前記大気開放部を連通させ、前記吸引流路を介して前記吸引部により前記閉空間に存在する余剰の前記第一液体を吸引する工程とを有する、という手段を採用する。
 この構成によれば、壁部の開口部を開閉機構により閉塞することで、噴射孔列の下方に設けられた吸引流路を介して吸引部により吸引させるのみで、第一液体の充填及び噴射体から流出する余剰液体の回収を行うことができる。
 すなわち、開口部を閉塞して壁部と噴射体との間を閉空間とした状態で閉空間の空気を吸引部により吸引すると、閉空間が減圧されて負圧室となる。これにより、第一液体の供給源から噴射体に第一液体が流入するため、第一液体を吸引充填することができる。さらに、開口部を閉塞しておくことで、第一液体の充填時に噴射体から流出する余剰液体が開口部から流出することを防ぐことができる。そして、第一液体を充填した後に大気開放部を開放した状態で、吸引流路を介して吸引部により閉空間内の空気を吸引すると、大気開放部を介して外部から閉空間に向けて空気が流通するため、供給源の第一液体は吸引されず、閉空間内の圧力が復圧する。その後、外部から閉空間に流入した空気は吸引流路を介して外部に排出される。この時、噴射体から流出して閉空間内に滞留した余剰液体が閉空間内を流通する空気とともに、外部に排出される。
 したがって、従来のように複雑なサービスステーションを設けることがなく、簡素な構成で余剰液体による汚染を防止すると共に液体噴射記録装置の初期充填を実現することができる。そのため、液体充填後の液体噴射を安定させることもできる。また、壁部の内側空間(閉空間)において、余剰液体の回収を行うことができるため、余剰液体の回収能力を向上させた上で、余剰液体を回収するスペースを極めて小さいものとし、液体噴射ヘッドのスペースファクタを向上させることができる。これにより、液体噴射ヘッドの設計の自由度を向上させることができる。
 本発明によれば、壁部の開口部を開閉機構により閉塞することで、噴射孔列の下方に設けられた吸引流路を介して吸引部により吸引させるのみで、第一液体の充填及び噴射体から流出する余剰液体の回収を行うことができる。
 すなわち、開口部を閉塞して壁部と噴射体との間を閉空間とした状態で閉空間の空気を吸引部により吸引させると、閉空間が減圧されて負圧室となる。これにより、第一液体の供給源から噴射体に第一液体が流入するため、第一液体を吸引充填することができる。さらに、開口部を閉塞しておくことで、第一液体の充填時に噴射体から流出する余剰液体が開口部から流出することを防ぐことができる。そして、第一液体を充填した後に大気開放部を開放した状態で、吸引流路を介して吸引部により閉空間内の空気を吸引させると、大気開放部を介して外部から閉空間に向けて空気が流通するため、供給源の第一液体は吸引されず、閉空間内の圧力が復圧する。その後、外部から閉空間に流入した空気は吸引流路を介して外部に排出される。この時、噴射体から流出して閉空間内に滞留した余剰液体が閉空間内を流通する空気とともに、外部に排出される。
したがって、従来のように複雑なサービスステーションを設けることがなく、簡素な構成で余剰液体による汚染を防止すると共に液体噴射記録装置の初期充填を実現することができる。そのため、液体充填後の液体噴射を安定させることもできる。また、壁部の内側空間(閉空間)において、余剰液体の回収を行うことができるため、余剰液体の回収能力を向上させた上で、余剰液体を回収するスペースを極めて小さいものとし、液体噴射ヘッドのスペースファクタを向上させることができる。これにより、液体噴射ヘッドの設計の自由度を向上させることができる。
本発明の実施形態において、インクジェット記録装置1を示す斜視図である。 本発明の実施形態において、右側面から見たインクジェット記録装置1の概略構成図であって、構成の一部を断面表示した図である。 本発明の実施例1において、インクジェットヘッド10の正面図である。 本発明の実施例1において、右側面から見たインクジェット記録装置1の概略構成図であって、構成の一部を断面表示した図である。 本発明の実施例1において、図4におけるI-I線断面図である。 本発明の実施形態において、ヘッドチップ20の分解斜視図である。 本発明の実施形態において、セラミック圧電プレート21及びインク室プレート22の詳細を示す分解斜視図である。 本発明の実施例1において、インクジェットヘッドの要部断面図であり、図5に相当する拡大図である。 本発明の実施形態において、吸引ポンプ16及び大気開放バルブ、開閉機構(ドア)の動作タイミング及び空間S(負圧室R)との関係を示した図である。 本発明の実施形態において、初期充填時の動作を示したヘッドチップ20の要部拡大断面図である。 本発明の実施例2における右側面から見たインクジェットヘッドの概略構成図である。 本発明の実施例2におけるインクジェットヘッドの要部拡大断面図である。 本発明の実施例3におけるインクジェットヘッドの要部拡大断面図である。 本発明の他の構成におけるインクジェットヘッドの正面図である。 本発明の他の構成におけるインクジェットヘッドの断面図である。
 以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
 (液体噴射記録装置)
 図1は、本発明の実施例1に係るインクジェット記録装置(液体噴射記録装置)1を示す斜視図であり、図2は、インクジェット記録装置1の概略構成図である。このインクジェット記録装置1は、所定のパーソナルコンピュータに接続されており、このパーソナルコンピュータから送られた印刷データに基づいて、インク(液体)Iを吐出(噴射)して箱体Dに印刷を施すものである。インクジェット記録装置1は、箱体Dを一方向に搬送するベルトコンベア2と、複数のインクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)10を備えるインク吐出部3と、図2に示すように、インクジェットヘッド10にインク(第一液体)I及びクリーニング用洗浄液(第二液体)Wを供給するインク供給部5と、インクジェットヘッド10に接続された吸引ポンプ(吸引部)16とを備えている。
 インク吐出部3は、箱体DにインクIを吐出するものであり、図1に示すように、直方体形状の筐体6を四つ有し、これら筐体6内にインクジェットヘッド10がそれぞれ内装されている(図2参照)。各筐体6は、ベルトコンベア2の幅方向両側にそれぞれインク吐出面6aをベルトコンベア2側に向けた状態で二つずつ配設されている。ベルトコンベア2の幅方向両側にそれぞれ配置された二つの筐体6は上下方向に並設され、それぞれ支持部材7によって支持されている。なお、筐体6のインク吐出面6aには、開口部6bが形成されている。
 (液体噴射ヘッド)
 図3は、インクジェットヘッド10の正面図であり、図4は、右側面から見たインクジェットヘッド10の概略構成図であり、図5は、図4のI-I線断面図である。
 インクジェットヘッド10は、図4に示すように、ケース11と、液体供給系12と、ヘッドチップ20と、駆動回路基板14と(図5参照)、吸引流路15と、大気開放流路(大気開放部)33とを備えている。
 ケース11は、正面11aに露出孔11bが形成された薄箱形状のものであり、厚さ方向を水平方向に向けて、また、露出孔11bを開口部6bに向けて筐体6内に固定されている。このケース11は、図4及び図5に示すように、背面11cにおいて内部空間に連通する貫通孔が形成されており、具体的には、高さ方向上部に大気連通孔11hが、略中間の位置にインク注入孔11dが、下部にインク吸引孔11eが形成されている。このケース11は、その内部空間においてケース11に立設して固定されたベースプレート11fを備えると共にインクジェットヘッド10の各構成物品を収容している。
 液体供給系12は、インク注入孔11dを介してインク供給部5と連通したものであり、ダンパー17と、インク流路基板18とから概略構成されている。
 ダンパー17は、図5に示すように、インクIの圧力変動を調整するためのものであり、インクIを貯留する貯留室17aを備えている。このダンパー17は、ベースプレート11fに固定されており、インク注入孔11dと管部材17dとを介して接続されるインク取込孔17bと、インク流路基板18と管部材17eを介して接続されるインク流出孔17cとを備えている。
 インク流路基板18は、図4に示すように、縦長に形成された部材であって、図5に示すように、その内部にダンパー17と連通してインクIが流通する流通路18aが形成された部材であり、ヘッドチップ20に取り付けられている。
 駆動回路基板14は、図5に示すように、図示しない制御回路と、フレキシブル基板14aとを備えている。この駆動回路基板14は、フレキシブル基板14aの一端が後述の板状電極28に、他端が駆動回路基板14上の図示しない制御回路に接合されることで、印刷パターンに応じてセラミック圧電プレート(アクチュエータ)21に電圧を印加する。この駆動回路基板14は、ベースプレート11fに固定されている。
 (ヘッドチップ)
 図6は、ヘッドチップ20の分解斜視図であり、図7はセラミック圧電プレート21及びインク室プレート22の詳細を示す分解斜視図である。なお、図6においては、後述する開閉機構60(図8参照)を省略する。
 ヘッドチップ20は、図6に示すように、セラミック圧電プレート21と、インク室プレート22と、ノズル体(噴射体)23と、壁部24とを備えている。
 セラミック圧電プレート21は、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)からなる略矩形板状の部材であり、図6及び図7に示すように、二つの板面21a、21bのうち一方の板面21aに複数の長溝(圧力発生室)26が並設されて、各長溝26が側壁27で隔離されている。
 長溝26は、図6に示すように、セラミック圧電プレート21の短手方向に延設されており、セラミック圧電プレート21の長手方向の全長にわたって複数並設されている。各長溝26は、図7に示すように、圧電アクチュエータの厚さ方向に沿った断面が矩形状に形成されている。また、各長溝26の底面は、セラミック圧電プレート21の前側面21cから短手方向の略中央部まで延びる前方平坦面26aと、この前方平坦面26aの後部から後側面側に向かって溝深さが漸次浅くなる傾斜面26bと、この傾斜面26bの後部から後側面側に向かって延びる後方平坦面26cとからなっている。なお、各長溝26は、円盤状のダイスカッターにより形成されている。
 側壁27は、セラミック圧電プレート21の長手方向に亘って複数並設されて、長溝26をそれぞれ区分けしている。これら各側壁27の両壁面における長溝26開口側(板面21a側)には、セラミック圧電プレート21の短手方向に亘って駆動電圧印加用の板状電極28が延設されている。この板状電極28は、公知の斜め方向からの蒸着により形成されている。この板状電極28は、上述したフレキシブル基板14aが接合されている。
 このようなセラミック圧電プレート21は、図5に示すように、板面21bのうち後側面側がベースプレート11fの縁部に固定されており、長溝26の延在方向を露出孔11bに向けている。
 図6及び図7に戻って、インク室プレート22は、セラミック圧電プレート21と同様に略矩形板状の部材であり、セラミック圧電プレート21の寸法と比較して、長手方向の寸法が略同一に、短手方向の寸法が短く形成されている。このインク室プレート22は、厚さ方向に貫通し、かつ、インク室プレート22の長手方向に亘って形成された開放孔22cを備えている。
 なお、このインク室プレート22は、セラミックプレート、金属プレートなどで形成することができるが、セラミック圧電プレート21との接合後の変形を考えて、熱膨張率の近似したセラミックプレートを用いている。
 このようなインク室プレート22は、図6に示すように、前側面22aがセラミック圧電プレート21の前側面21cと同一平面となる突合わせ面25aを構成するように、板面21a側からセラミック圧電プレート21に接合されている。この接合状態においては、開放孔22cがセラミック圧電プレート21の複数の長溝26を全体にわたって露出させて、全ての長溝26を外方に開放し、各長溝26がそれぞれ連通した状態になっている。
 インク室プレート22には、図5に示すように、開放孔22cを覆うようにしてインク流路基板18が装着され、インク流路基板18の流通路18aと各長溝26とが連通している。
 ノズル体23は、図5に示すように、ノズルプレート31がノズルキャップ32に貼着されることにより構成されている。
 ノズルプレート31は、図6に示すように、ポリイミド等からなる薄板状、かつ、細長状の部材であり、厚さ方向に貫通する複数のノズル孔31aが列設してノズル列31cを構成している。より具体的には、長溝26と同数のノズル孔31aが、ノズルプレート31の短手方向中間の位置において同一線上に、かつ、長溝26と同一の間隔で形成されている。
 ノズルプレート31の二つの板面のうち、インクIを吐出するノズル吐出口(ノズル噴出口)31bが開口する板面には、インクの付着等を防止するための撥水性を有する撥水膜が塗布されており、他方の板面は上記突合わせ面25a及びノズルキャップ32との接合面とされている。
 なお、ノズル孔31aは、エキシマレーザ装置を用いて形成されている。
 ノズルキャップ32は、枠板状の部材が有する二つの枠面のうち一方の枠面の外周縁を削り取ったような形状の部材であって、薄板状となった外枠部32aと、外枠部32aよりも厚くなった中枠部32hと、中枠部32hよりも厚くなった内枠部32bと、内枠部32bの短手方向中間部において厚さ方向に貫通すると共に長手方向に延在する長孔32cと、中枠部32hの一端部において厚さ方向に貫通する排出孔32dとを備える部材である。換言すれば、外枠部32aが有する外枠面32eから中枠部32hと内枠部32bとが厚さ方向に段状に突出しており、厚さ方向の断面輪郭が長孔32cに向かって外枠部32a、中枠部32h、内枠部32bの順に高くなる階段状となっている。
 外枠面32eと同方向に延在する内枠面32fには、長孔32cを塞ぐようにノズルプレート31が貼付されており、外枠面32e及び外枠面32eの直交方向に延在する外枠面32eには、壁部24が当接している。
 このようなノズル体23は、ノズルキャップ32の排出孔32dが下側に位置するように(図3参照)、ケース11の内部空間に収容され、ケース11及びベースプレート11fに固定されている(図5参照)。
 この状態においては、長孔32cにセラミック圧電プレート21及びインク室プレート22の一部が挿入されて、ノズルプレート31に突合わせ面25aが突き合わされている。またノズルプレート31は、内枠面32fに接着剤によって接着されているとともに、内枠面32fの面積と比較すると、ノズルプレート31の面積が大きくに形成されており、ノズルプレート31が内枠面32fから多少はみ出て設置されている。
 このような構成により、ダンパー17内の貯留室17aから所定量のインクIがインク流路基板18に供給されると、この供給されたインクIが開放孔22cを介して、長溝26内に送り込まれるようになっている。なお、長溝26の後方平坦面26c側(図7参照)に生じたインク室プレート22と長溝26との間隙は、封止材によって封止されている。
(壁部)
 壁部24は、ステンレス鋼からなる略枠型形状の部材である。上述の通り、壁部24の一方縁24p(以下、後端部24pという)側は、外枠面32eに当接し接着剤等によって固定されている。また壁部24の他方縁24q(以下、前端部24q)側は、ノズルプレート31と略直行する方向に後端部24p側から延出しており、壁部24がノズルプレート31を取り囲むような形状となっている。さらに壁部24の前端部24q側は、ケースの正面11aと同一面まで形成されているとともに、中枠部32hが有する中枠面32jの面積と略同等の壁部開放口24nを形成している。したがって、壁部開放口24nからは、上述したノズルプレート31の全面が露出している(図3参照)。そして、壁部24に囲まれた領域が壁部24の内側空間S(以下、空間Sという)を構成している。
 なお、壁部24は、その内表面24eにチタンコーティングによる親水膜24g(図6参照)が形成されており、この内表面24eと背向する外表面24f及び前端部24qの端面にフッ素樹脂コーティングやテフロン(登録商標)メッキによる撥水膜(図6参照)が形成されている。
 吸引流路15は、図4に示すように、吸引口15aとなるチューブ管の一端が排出孔32dに嵌挿されて固定されており、他端がインク吸引孔11eに接続されて構成されている。
 また、インク吸引孔11eには、インクジェットヘッド10の外部に搭載された吸引ポンプ16が、チューブを介して接続されている。この吸引ポンプ16は、作動時に、空間S内の空気及びインクIを吸引して、空間Sを負圧室Rとする。なお、この吸引ポンプ16は、廃液タンクE(図2参照)に吸引したインクIを貯留する。またこの吸引ポンプ16は、インクジェットヘッド10に搭載されていても構わないし、本実施形態のように別途インクジェット記録装置として装置側に具備されていても構わない。本実施形態では、装置側に吸引ポンプ16が設けられているため、インクジェットヘッド10側に吸引ポンプ16を取り付ける必要がなく、インクジェットヘッド10の構成の簡素化が可能になるとともに、インクジェットヘッド10の小型化が可能になる。
 ここで、大気開放流路33は、中枠部32hの上部(排出孔32dの反対側)に設けられ、一端側が中枠部32hの厚さ方向に貫通する開放孔32nに嵌挿され固定される一方、他端側が上述したケース11の大気連通孔11hに接続されている。具体的に大気開放流路33は、ノズル列31cにおける最上端に配列されたノズル孔31aより上方に形成され、一端側が壁部24の空間Sに露出する大気開放口33aを構成している。これにより、壁部24の空間Sは大気開放流路33及びケース11の大気連通孔11hを介して外部と連通可能に構成されている。
 図2に戻って、インク供給部5は、インクIが貯留されたインクタンク(供給源)51と、洗浄液Wが貯留された洗浄液タンク52と、二つの流路を切替可能な切替バルブ53とを備えている。
 インクタンク51は、供給管57a、切替バルブ53及び供給管57cを介して、洗浄液タンク52は、供給管57b、切替バルブ53及び供給管57cを介してそれぞれインク注入孔11dに接続されている。すなわち、切替バルブ53には、流入管として供給管57a,57bが、流出管として供給管57cが接続されている。
 また、ケース11の大気連通孔11hには、チューブ54aが接続されており、このチューブ54aを介して大気開放バルブ55が接続されている。この大気開放バルブ55には、流出管となるチューブ54aと、大気開放バルブ55を介してチューブ54aに連通し流入管となるチューブ54bとが接続されている。そして、大気開放バルブ55は、開状態においてチューブ54a,54b、大気連通孔11h、及び大気開放口33aを介して空間Sと外部とを連通可能とする一方、閉状態において外部と空間Sとを遮断している。つまり、上述したケース11の大気連通孔11h、ノズルキャップ32の大気開放流路33、そして大気開放バルブ55によって、空間Sの外部への連通及び遮断を切り換え可能に構成されている。
 (開閉機構)
 図8は、インクジェットヘッドの要部断面図であり、図5に相当する拡大図である。
 ここで、図8に示すように、壁部開放口24nの側方、すなわちケース11の側面11kには開閉機構60が設けられている。この開閉機構60は、ケース11の側面11kに設けられたヒンジ部61に支持され、ヒンジ部61を回動中心として壁部24の壁部開放口24nを開閉可能に構成されたドア(蓋部材)62と、ドア62を閉方向(壁部開放口24nを閉塞する方向)に付勢する付勢手段(不図示)と、壁部開放口24nを閉塞した状態のドア62と壁部24の前端部24q側の端面との間のシールするシール部材63とを備えている。
 ヒンジ部61は、ケース11の側面11kに、ケース11の長手方向に沿って複数(例えば、3個)配列されており、その一端がケース11の側面11kに連結され、他端がドア62に連結されている。
 ドア62は、壁部開放口24nの開口面積より大きい面積を有する平面視矩形状の平板であり、金属等により構成されている。ドア62は、その外表面62a(ドア62の閉状態において外側に位置する面)にヒンジ部61の他端が連結されており、ヒンジ部61を回動中心として、約270度回動(図8中矢印参照)するように構成されている。そして、ヒンジ部61とドア62との間には、ドア62を閉方向に付勢するトーションスプリング等の付勢手段が介在されている。また、ドア62の内表面62b(ドア62の閉状態において内側に位置する面)には、上述したフッ素樹脂コーティングやテフロン(登録商標)メッキによる撥水膜(不図示)が形成されている。
 シール部材63は、ゴム等の弾性材料により構成されており、ドア62の内表面62bの外周部分における全周に亘って形成されている。そして、シール部材63は、ドア62の閉状態において、壁部24の前端部24qの端面における全周に当接して壁部開放口24n囲むように配置される。また、ケース11の側面11kには、ドア62を吸着可能なマグネット64(図5参照)が配置されている。このマグネット64は、ドア62の開状態において、ドア62の外表面62aを吸着してドア62を開状態に固定するものであり、ケース11の長手方向に沿って配置されている。
 すなわち、ドア62は、開状態において壁部開放口24nを開口してノズル孔31a及びノズルプレート31を外部に露出させる一方、閉状態において壁部開放口24nを閉塞して壁部24とノズルプレート31との間の空間Sが閉空間を形成するように構成されている。
 次に、上記構成からなるインクジェット記録装置1の動作について説明する。以下の説明においては、インクIをインクジェットヘッド10に初期充填した後に、箱体Dに印刷を施す場合について説明し、さらに、インクジェットヘッド10をクリーニングする場合について説明する。
 (インク初期充填)
 図9は、吸引ポンプ16及び大気開放バルブ55、開閉機構60(ドア62)の動作タイミング及び空間S(負圧室R)との関係を示した図であり、図10は初期充填時の動作を示したヘッドチップ20の要部拡大断面図である。
 まず、図4及び図9に示すように、吸引ポンプ16を作動させ、この吸引ポンプ16が吸引流路15を介して吸引口15aから空間Sの空気を吸引する(図9における時間T0)。この際、大気開放バルブ55及び開閉機構60のドア62は閉じて閉空間と外部とを遮断しておく。すると、空間Sの空気が吸引口15aから吸引されることで空間Sが減圧される。そして、所定時間T1経過後に、空間Sが大気圧よりも十分に負圧となった負圧室Rとなる。
 空間Sが負圧室Rとなると、インク供給部5のインクタンク51からインクIが吸引充填される。具体的には、図2に示すように、切替バルブ53により供給管57aと供給管57cとを連通させた状態とすることで、インクタンク51から充填されるインクIは、インクタンク51から供給管57a,57cを流通してインクジェットヘッド10のインク注入孔11dに注入される。
 インク注入孔11dに注入されたインクIは、図4及び図5に示すように、ダンパー17のインク取込孔17bを介して貯留室17aに流入した後に、インク流出孔17cを介してインク流路基板18の流通路18aに流出する。そして、流通路18aに流入したインクIが開放孔22cを介して各長溝26内に流入する。
 各長溝26に流入したインクIは、ノズル孔31a側に流れてノズル孔31aに達した後、図10(a)に示すように、余剰インクYとなってノズル孔31aから流出する。余剰インクYが流出し始めた時には、その量が少量であるため、余剰インクYは、ノズルプレート31上を下方に向かって流れる。負圧室Rの下部まで達したインクIは、吸引口15aから吸引流路15に吸引されて、廃液タンクEへと排出されていく(図10(b)参照)。
 余剰インクYは、その流出量が多量となると、図10(b)に示すように、ノズルプレート31上だけではなく、壁部24の内表面24e上をも下方に流れるようになる。この際、大気開放バルブ55及びドア62が閉塞され、負圧室Rは閉空間を構成しているとともに、吸引ポンプ16により負圧室Rから継続して空気を吸引しているため、余剰インクYが壁部開放口24nから外部に流出することはない。仮に、図10(c)に示すように、壁部24の前端部24q側の内表面24eを流れる余剰インクYの量が局部的に多くなり、この余剰インクYの一部がドア62の内表面62bまで達しても、ドア62の内表面62bに形成された撥水膜に弾かれる。この弾かれたインクIは、壁部24の内表面24eに形成された親水膜24gに誘導されて再び負圧室Rに戻される。
 そして、長溝26内にある程度のインクIが充填された後、一旦吸引ポンプ16を停止する(図9におけるT2)。すると、空気は依然として吸引口15aから排出孔32dに向けて流通することで、負圧室Rは復圧されて大気圧に戻ろうとする。その結果、図10(d)に示すように、各ノズル孔31aのうち、インクIの充填が完了したノズル孔31aからは、余剰インクYが溢れ出す一方、インクIの充填が完了していないノズル孔31aには、ノズル孔31aの先端までインクIが充填される。
 これにより、全長溝26及びノズル孔31a内にインクIが充填される。そして、所定時間T3経過後に、負圧室Rは復圧して再び大気圧と同圧になる。
 この時、空間S内にはノズル孔31aから溢れ出た余剰インクYが滞留している。そこで、空間S内が大気圧になった後(図9におけるT4)に大気開放バルブ55(図4参照)を開放するとともに、吸引ポンプ16を再び作動させる。空気開放バルブ55を開放した状態で、吸引ポンプ16により空間S内の空気を吸引すると、大気開放バルブ55からチューブ54a、54b及び大気連通孔11h、大気開放流路33を介して外部から空間Sに向けて空気が流通する。そのため、インクタンク51内のインクIは吸引されず、負圧室Rの圧力が復圧する。そして、外部から空間Sに流入した空気は吸引口15aから排出孔32dを介して外部に排出される。この時、空間S内に滞留した余剰インクYが空間S内を流通する空気とともに、廃液タンクEに排出される。
 その後、図9に示すように、所定時間T5経過後に吸引ポンプ16を停止して、インクIの吸引充填を終了する。そして、吸引ポンプ16の停止に伴いノズル孔31aから余剰インクYが流出しなくなり、負圧室Rに残存している余剰インクYが吸引される。インクIの充填完了後には、図10(e)に示すように、長溝26にインクIが充填された状態となる。
 これと同時に、開閉機構60のドア62を開状態とし、ドア62の外表面62aをマグネット64に吸着させることで壁部開放口24nが開放され、印刷可能状態となる。これにより、インクIの初期充填が完了する。
 (印刷時)
 続いて、箱体Dに印刷を施す場合の動作について説明する。最初にインク供給部5の設定について説明する。すなわち、図2に示すように、切替バルブ53により供給管57aと供給管57cとを連通させた状態とすることで、インクIが供給管57a,57cを介して、インクジェットヘッド10のインク注入孔11dに注入されるようになっている。
 インク供給部5を上記のように設定した状態でベルトコンベア2を駆動して(図1参照)、箱体Dを一方向に搬送すると共に、搬送される箱体Dが筐体6の前を通過する際、つまり、ノズルプレート31(ノズル孔31a)の前を通過する際、インク吐出部3が箱体Dに向けてインク滴を吐出する。
 具体的には、外部のパーソナルコンピュータから入力された印刷データに基づいて、駆動回路基板14がこの印刷データに対応した所定の板状電極28に選択的に電圧を印加する。これにより、この板状電極28に対応した長溝26の容積が縮小し、長溝26内に充填されたインクIがノズル吐出口31bから箱体Dに向かって吐出される。
 インクIを吐出すると長溝26が負圧になるため、上述した供給管57a,57cを介して、インクIが長溝26に充填される。
 このようにして、インクジェットヘッド10のセラミック圧電プレート21を画像データに応じて駆動させ、ノズル孔31aからインク滴を吐出して箱体Dに着弾させる。このように、箱体Dを移動させつつインクジェットヘッド10からインク滴を連続して吐出させることで箱体Dの所望の位置に画像(文字)が印刷される。
 (クリーニング時)
 続いて、インクジェットヘッド10のクリーニング時の動作について説明する。最初にインク供給部5の設定について説明する。すなわち、図2に示すように、切替バルブ53により供給管57bと供給管57cとを連通させる。この状態において吸引ポンプ16を作動させることで、洗浄液タンク52から供給管57b,57cを介してインクジェットヘッド10のインク注入孔11dに洗浄液Wが注入される。なお、この状態で大気開放バルブ55及び開閉機構60のドア62は閉じておく。
 そして、上記初期充填時と同様に、長溝26等を介して洗浄液Wをノズル孔31aから流出させ、この流れ出た洗浄液Wを吸引口15aから吸引する。
 なお、インクジェット記録装置1を長期間使用しないと、長溝26に充填されたインクIが乾燥硬化することになる。この場合、クリーニング時と同様にインクジェットヘッド10内を洗浄液Wで満たせば、インクジェット記録装置1を長期間にわたり保存することができる。
 以上説明したように、本実施形態では、壁部24とノズルプレート31との間に空間S(閉空間)を構成する開閉機構60と、空間Sと外部とを連通させる大気開放流路33とを備えている構成とした。
 この構成によれば、壁部24の壁部開放口24nを開閉機構60により閉塞することで、吸引流路15を介して吸引ポンプ16により吸引させるのみで、インクIの充填及びノズル孔31aから流出する余剰インクYの回収を行うことができる。
 すなわち、壁部開放口24nを閉塞して壁部24とノズルプレート31との間の空間S内の空気を吸引ポンプ16により吸引させると、空間Sが減圧されて負圧室Rが形成される。これにより、インクタンク51から液体供給系12を介して長溝26及びノズル孔31a内に吸引充填することができる。さらに、壁部開放口24nを閉塞しておくことで、インクIの充填時にノズル孔31aから流出する余剰インクYが壁部開放口24nから流出することを防ぐことができる。そして、インクIを充填した後に大気開放流路33(大気開放バルブ55)を開放した状態で、吸引流路15を介して吸引ポンプ16により空間S内の空気を吸引させると、大気開放流路33を介して外部から空間Sに向けて空気が流通するため、インクタンク51のインクは吸引されず、空間S内の圧力が復圧する。その後、外部から空間Sに流入した空気は吸引流路15を介して外部に排出される。この時、ノズル孔31aから流出して空間S内に滞留した余剰インクYが空間S内を流通する空気とともに、廃液タンクEに排出される。
 したがって、従来のように複雑なサービスステーションを設けることがなく、簡素な構成で余剰インクYによる汚染を防止すると共に、インクジェット記録装置1の初期充填を実現することができる。そのため、インク充填後の液体噴射を安定させることもできる。また、壁部24の内側空間において、余剰インクYの回収を行うことができるため、余剰インクYの回収能力を向上させた上で、余剰インクYを回収するスペースを極めて小さいものとし、インクジェットヘッド10のスペースファクタを向上させることができる。これにより、インクジェットヘッド10の設計の自由度を向上させることができる。
 また、大気開放流路33を上方に、吸引口15aを下方に設けることで、空間S内の上方から下方(吸引口15a)に向かって空気が流通するため、空間S内の余剰インクYを確実に吸引することができる。ノズル孔31aから流出した余剰インクYはノズル孔31aから重力方向下方に垂下していくため、大気開放流路33(大気開放口33a)をノズル列31cの上方に設けることで空間S内に余剰インクYが滞留したとしている場合に大気開放口24kを開放しても、大気開放流路33から余剰インクYが流出することを防いだ上で、空間Sと外部とを連通することができる。
 ここで、本実施形態の開閉機構60は、ヒンジ部61を介してドア62を回動させる構成とした。
 この構成によれば、ヒンジ部61を介してドア62を回動させることで、ドア62の開閉動作をスムーズに行うことができる。そして、壁部開放口24nを閉塞した状態で、空間Sを減圧することで、空間Sを確実に負圧室Rとすることが可能になり、余剰インクYの回収能力を向上させることができる。また、ドア62を閉方向に付勢しておくことで、ドア62の閉動作をスムーズに行うことができるとともに、ドア62が閉状態の場合に壁部24に向けてドア62が付勢される。そのため、壁部24とドア62との密着性を確保することができる。さらに、ドア62の内表面62bにシール部材63を配置することで、ドア62と壁部24における前端部24qの端面との間の密着性を向上させることができる。
 したがって、余剰インクYが壁部開放口24nから流出することを確実に防ぐことができる。これにより、壁部開放口24nからの空気リークを防止して、空間Sを確実に負圧室Rとすることが可能になるため、壁部開放口24nを開口した状態で吸引を行う場合に比べて、余剰インクYの回収能力を向上させることができるとともに、初期充填を迅速に行うことができる。
 そして、ドア62の内表面62bに撥水膜を形成することで、余剰インクYが壁部開放口24nから外部に漏出しようとしても、撥水膜にはじかれて空間Sに留まり易くなるので、余剰インクYの回収能力が向上すると共に余剰インクYが壁部開放口24nから流出することを防ぐことができる。また、ドア62に余剰インクYが残存することを防ぐことができるため、ドア62の開状態においてドア62に残存した余剰インクYによりインクジェットヘッド10近傍が汚染されることを防ぐことができる。
また、インク供給部5がインクIと洗浄液Wとを切り換え供給し得るように構成されており、液体供給系12にインクIと洗浄液Wとが供給されるので、インクジェットヘッド10の清掃に対する労力を低減させると共に、効率よくインクジェットヘッド10を清掃することができる。
 次に、本発明の実施例2について説明する。なお、上述した実施例1と同様の構成のものについては、同一の符号を付し、説明を省略する。図11は、本発明の実施例2における右側面から見たインクジェットヘッドの概略構成図であり、図12は、インクジェットヘッドの要部拡大断面図である。本実施形態では、開閉機構がスライド可能に構成されている点で、上述した実施例1と相違している。
 図11,12に示すように、本実施形態のインクジェットヘッド100の開閉機構110は、一対のガイド部101と、これらガイド部101間に支持されたシャッター105と、壁部24の前端部24qの端面に配置されたシール部材163とで構成されている。
 ガイド部101は、ケース11の露出孔11bが形成されている箇所が内側へ突出した部分を利用して、ケース11の上部からケース11の下面にかけて設けられている。
 ガイド部101の内側空間、すなわち壁部24とケース11との間には、シャッター105が収容されている。このシャッター105は、可撓性を有する薄板からなり、壁部開放口24nを覆うシャッター本体105aと、シャッター本体105aの幅方向両側が屈曲形成されてガイド部101に係合される係合部105bとで構成されている。そして、シャッター105は、その係合部105bがガイド部101に案内されてケース11の下面から壁部24の上部まで上下方向(壁部開放口24nの下端から上端)に向けてスライド可能に構成されている。すなわち、シャッター105が、ガイド部101の内側空間におけるケース11の下部に配置されている状態では、シャッター105は開状態となり、壁部開放口24nが連通してノズル孔31aが外部に露出している。一方、シャッター105が、壁部24の前端部24q側から覆うように配置されている状態では、シャッター105は閉状態となり、壁部開放口24nを閉塞して壁部24とノズルプレート31との間の空間Sが閉空間を形成するように構成されている。
 シャッター105の正面における一端側には、把持部106が設けられており、この把持部106を操作して上述するシャッター105をスライドさせるようになっている。また、シャッター105の正面のうち、閉状態におけるノズルプレート31との対向面には、上述したフッ素樹脂コーティングやテフロン(登録商標)メッキによる撥水膜(不図示)が形成されている。
 このように、本実施形態によれば、シャッター105をスライドさせることにより壁部開放口24nの開閉を行うことができるため、実施例1のようにドア62(図8参照)を回動させて壁部開放口24nの開閉を行う構成に比べてノズルキャップ32の表面の法線方向における開閉機構110の可動範囲が小さい。すなわち、開閉機構110の設置スペースを縮小することができるため、よりスペースファクタを向上させ、液体噴射記録装置の設計の自由度を向上させることができる。
 なお、上述した実施例2の変形例としては、シャッター105をスライド途中で係止して、壁部開放口24nの上端部分のみを開放した状態で保持させるような構成も可能である。この場合、壁部開放口24nを完全に閉塞した状態から、の上端部分のみを開放させることで、壁部24とノズルプレート31との間の空間Sが外部と連通して大気開放されることになる。すなわち、開閉機構によって大気開放部を実現することが可能になり、別途大気開放部を設ける必要がない。そのため、第1,2実施形態のような大気連通孔11hや、大気開放流路33、大気開放バルブ55を設けることなく、かつ空間Sに滞留した余剰インクYを漏出させることなく、空間Sを大気開放させることができる。これにより、インクジェットヘッド100をより簡素な構成にすることができ、製造コストを低減することができる。
 次に、本発明の実施例3について説明する。なお、上述した実施例1と同様の構成のものについては、同一の符号を付し、説明を省略する。図13は、インクジェットヘッドの要部拡大断面図である。本実施形態では、開閉機構にワイパー部材が設けられている点で上述した第1,2実施形態と相違している。
 図13に示すように、本実施形態のインクジェットヘッド200の開閉機構210は、図示しないガイド部に支持されたシャッター201と、上述したシール部材163とで構成されている。
 シャッター201は、壁部開放口24nの開口面積よりも大きく形成された薄板であり、ケース11の上下部に設けられたガイド部(不図示)に案内されて壁部24の幅方向(図13中矢印方向)に沿ってスライド可能に構成されている。すなわち、シャッター201が開状態にある場合には、壁部開放口24nが開放されノズル孔31aが外部に露出している。一方、シャッター201が閉状態にある場合には、シャッター201は壁部開放口24nを覆うように配置され、壁部開放口24nを閉塞して壁部24とノズルプレート31との間の空間Sに閉空間を形成するように構成されている。
 シャッター201の正面には、把持部202が設けられており、この把持部202を操作して上述するシャッター201をスライドさせるようになっている。また、シャッター201の背面には、上述したフッ素樹脂コーティングやテフロン(登録商標)メッキによる撥水膜(不図示)が形成されている。
 ここで、シャッター201の背面における幅方向一端側には、シャッター201の長手方向に沿って、ワイパー203が設けられている。このワイパー203は、ゴム等の弾性材料からなり、壁部開放口24n内を臨むように設けられ、その先端部分がノズルプレート31の表面に接触する位置まで延出している。ワイパー203の長さは、ノズルプレート31に形成されたノズル列31cより長く形成されていることが好ましい。
 この場合、シャッター201のスライド動作(開閉動作)を行うことで、この動作に追従するようにワイパー203が壁部開放口24n内を幅方向にスライドする。これにより、ワイパー203の先端部分がノズルプレート31の表面におけるノズル孔31aの周囲を摺接するように構成されている。
このように、本実施形態によれば、シャッター201の開閉動作に追従してワイパー203がノズルプレート31の表面に摺接するため、シャッター201の開閉と同時にノズルプレート31の表面に付着した余剰インクYやノズル孔31aのノズル吐出口31bから表面張力により突出した余剰インクYを回収することができる。これにより、壁部24の内側空間を有効利用して、スペースファクタを向上させることができる。また、シャッター201の開閉動作と同時にワイパー効果を奏することができるため、インクIの充填後にワイパー工程を別途設けることがなく、作業効率を向上させることができる。
 なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
 例えば、上述した実施の形態においては、ノズル体23をノズルプレート31とノズルキャップ32とから構成し、ノズルキャップ32に壁部24の後端部24pを被着させたが、吸引口15aが空間Sに開口されることを条件として、ノズルプレート31に被着させてもよい。
 また、上述した実施の形態においては、吸引口15aをノズルキャップ32に形成した排出孔32dに嵌挿させる構成としたが、排出孔32dをノズルプレート31や壁部24に形成してもよいし、排出孔32dに吸引流路15を接続して、この排出孔32dを吸引口としてもよい。
 また、上述した実施の形態においては、撥水膜24hをフッ素樹脂コーティングやテフロン(登録商標)メッキによって形成したが、撥水シートを貼付したり撥水剤を塗布したりしてもよい。
 また、上述した実施の形態においては、親水膜24gをチタンコーティングによって形成したが、金メッキを施してもよいし、アルカリ性の薬品を塗布してもよい。
 また、上述した実施の形態においては、インクジェットヘッド10を固定してインクジェット記録装置1を構成したが、インクジェットヘッド10を可動してインクジェット記録装置1を構成することも可能である。すなわち、インクジェットヘッド10を採用すれば、負圧吸引するためのキャップが不要となったインクジェット記録装置を実現することができる。
 また、上述した実施の形態においては、インクジェットヘッド10のノズル列31cの列設方向を重力方向に向け、また、ノズル孔31aの開口方向を水平方向に向ける構成としたが、このような設置の方向に限られない。ノズル孔31aの開口方向を重力方向に向ける構成としてもよいし、ノズル列31cの延在方向を水平方向に向ける構成をしてもよい。
 また、上述した実施の形態においては、初期充填時及びクリーニング時に吸引ポンプを作動させたが、印刷時においてもノズル孔31aからインクIが垂れる場合があり、このようなインクIを回収してもよい。
 さらに、上述した実施形態では、開閉機構が壁部24に設けられている場合について説明したが、壁部24とは別体の蓋部材等により壁部24の壁部開放口24nを閉塞するような構成としてもよい。
 また、大気開放流路33は、必ずしも壁部24側に設けられている必要はなく、開閉機構に大気開放口を設けるような構成も可能である。
また、蓋部材の開閉動作は自動でも、手動でも構わない。
また本発明は、空間S及び負圧室Rを構成するために壁部24を用いたが、壁部24はノズルガードと称される、ノズルプレートを守備する部材であっても良い。以下に、ノズルガードの詳細について記述する。
 図14は、本発明の他の構成におけるインクジェットヘッドの正面図であり、図15は断面図である。なお、上述した実施例1と同様の構成については同一の符号を付し、説明は省略する。
(ノズルガード)
 図14,15に示すように、インクジェットヘッド300のノズルガード124は、ステンレス鋼からなる略箱型形状の部材でありプレス成形で形成されたものでのある。このノズルガード124は、矩形板状に形成された天板部124aと、この天板部124aの周縁部から板面方向と略直交する方向に延出した密閉部124bとを備えている。
 天板部124aは、中枠面32jと略同大の板面を有しており、天板部124aの短手方向中間部において長手方向に延在したスリット(開口部)124cを備えている。このスリット124cは、ノズル列31cの長さよりも多少長く形成されており、両端部(上端部124i、下端部124j)が円形に形成されたものである。
 スリット124cの幅寸法は、ノズル孔31aのノズル径40μmに対して幅寸法が略1.5mmに設定されている。このスリット124cの幅寸法は、吸引ポンプ16で負圧とすることができる幅寸法を上限とし、インクIの初期充填の際にインクIがスリット124cから溢れ出て垂れない幅寸法を下限とした範囲で設定するのが望ましい。
 また、上端部124i、下端部124jは、上述した幅寸法よりもやや大きい直径で円形に形成されている。
 このノズルガード124は、内方に面する内表面124eにチタンコーティングによる親水膜(不図示)が形成されており、この内表面124eと背向する外表面124fと、スリット124cの内面にフッ素樹脂コーティングやテフロン(登録商標)メッキによる撥水膜(不図示)が形成されている。
 このようなノズルガード124は、天板部124aが内枠部32bと排出孔32dとを覆うように(図14参照)、また、密閉部124bにおける内表面124eと中枠部32hの中側面32iとが当接するように、後端部24pが外枠面32eと接着剤で接着されて、ノズルキャップ32に被着している(図15参照)。この状態においては、スリット124cがノズル列31cと対向すると共に排出孔32dと対向しないように、空間(内側空間)Sを介してノズル列31cを覆っている。換言すれば、スリット124cの開口方向において、スリット124cからノズル列31cを臨むように、かつ、排出孔32dを臨まないようにノズル吐出口31bを覆っている(図14参照)。
このノズルガード124は、天板部124aとノズルプレート31との距離を、吸引ポンプ16で負圧とすることができる距離を上限とし、インクIの初期充填の際にインクIがスリット124cから溢れ出ない距離を下限とした範囲で設定するのが望ましい。
 (開閉機構)
 ここで、天板部124aの外表面124fには開閉機構160が設けられている。この開閉機構160は、天板部124aの外表面124fに設けられたヒンジ部161に支持され、ヒンジ部161を回動中心として天板部124aのスリット124cを開閉可能に構成されたドア(蓋部材)162と、ドア162を閉方向(スリット124cを閉塞する方向)に付勢する付勢手段(不図示)と、スリット124cを閉塞した状態のドア162と天板部124aとの間のシールするシール部材163とを備えている。
 ヒンジ部161は、スリット124cの側方に、スリット124cの長手方向に沿って複数(例えば、3個)配列されており、その一端が天板部124aの外表面124fに連結され、他端がドア162に連結されている。
 ドア162は、スリット124cの開口面積より大きい面積を有する平面視矩形状の平板であり、金属等により構成されている。ドア162は、その外表面(ドア162の閉状態において外側に位置する面)にヒンジ部161の他端が連結されており、ヒンジ部161を回動中心として、180度回動(図15中矢印参照)するように構成されている。そして、ヒンジ部161とドア162との間には、ドア162を閉方向に付勢するトーションスプリング等の付勢手段が介在されている。また、ドア162の内表面162a(ドア162の閉状態において内側に位置する面)には、上述したフッ素樹脂コーティングやテフロン(登録商標)メッキによる撥水膜(不図示)が形成されている。
 シール部材163は、ゴム等の弾性材料により構成されており、天板部124aの外表面124fにおいてスリット124cの全周を囲むように配置されている。そして、シール部材163は、ドア162の閉状態においてドア162の他方の面と当接可能に構成されている。また、天板部124aの面方向において、ヒンジ部161を挟んでシール部材163の反対側には、ドア162を吸着可能なマグネット(不図示)が配置されている。このマグネットは、ドア162の開状態において、ドア162の外表面を吸着してドア162を開状態に固定するものであり、スリット124cの長手方向に沿って配置されている。
 すなわち、ドア162は、開状態においてスリット124cを開口してノズル孔31aを外部に露出させる一方、閉状態においてスリット124cを閉塞してノズルガード124とノズルプレート31との間の空間Sが閉空間を形成するように構成されている。
 この構成によれば、スリット124cでのみ外部と連通することになるため、開閉機構160によりスリット124cのみを開閉することで、空間Sと外部との連通及び遮断を切り替えることができる。この場合、上述した壁部開放口24nの開閉を行う構成に比べて、天板部124aの表面の法線方向におけるドア162の可動範囲が小さい。これにより、開閉機構160の設置スペースを縮小することができるため、よりスペースファクタを向上させ、設計の自由度を向上させることができる。
 また余剰インクYを排出する場合は、スリット124cの下端部124jにおいては、円形状の下端部124jの輪郭(外表面124fと下端部124jとの境界)でインクIに表面張力が働く。下端部124jにおいては、インクIに強い表面張力が働き、また、この表面張力の均衡が保たれてインクIの表面が破壊されず、外部に漏出しない。さらに、上記と同様に、外表面124fに形成された撥水膜及び内表面124eに形成された親水膜に誘導されて負圧室Rに戻される。
 このようにして、ノズル孔31aから流出する余剰インクYのスリット124cからの漏出を防止して、余剰インクYを連続して廃液タンクEに排出することが可能である。
 また上述した実施例1の開閉機構60は、ケース11の正面11a及び前端部24qよりノズルプレート31と略直行する方向にヒンジ部61が突出した形態を示したが、ヒンジ部61が突出した構成としなくともよい。すなわち、ケース11の正面11a及び前端部24qから箱体Dの方向へは、構造物が形成されていない状態としてもよい。図示しないがこの場合、ケース11の側面11kにヒンジ部61が形成され、且つヒンジ部61はケース11より箱体D側へ突出していないようになっている。また開閉動作の必要に応じて、ドア62の形状を変更することも可能である。
 さらに、実施例2においても、係合部105bが係合するガイド部101を前端部24qに設けることにより、ケース11の正面11aより箱体D側へシャッター105がはみ出さない形態も実現可能である。また、実施例3においても、不図示のガイド部を壁部24内に設け、ケース11の正面11aより箱体D側へシャッター201がはみ出さない形態も実現可能である。
このように構成することによって、ケース11の正面11aから箱体Dへの距離を短くすることができるため、印字精度の向上を図ることができる。
また、上述した実施の形態においては、図2に示す構成の通り、吸引ポンプ16によって吸引した余剰インクYを廃液タンクEへ排出することとしたが、この形態に限られるものではない。例えば、吸引ポンプ16の出口側の流路に接続される構成を、廃液タンクではなく、インクタンク51とすることもできる。すなわち、吸引ポンプ16によって吸引された余剰インクYをインクタンク51へ供給し、インクタンク51からインクジェットヘッド10へインクIとして供給する形態としてもかまわない。このような形態を採用することによって、余剰インクYをインクIとして再利用することができる。
またこの構成に加えて、余剰インクYを再利用するにあたり、吸引ポンプ16からインクタンク51へ通じる流路にフィルタ部材を設けてもかまわない。このような構成を採用することによって、余剰インクYに含まれる不純物を除去し、適切な状態のインクをインクタンク51へ供給することができる。
さらに、余剰インクYを再利用するにあたり、吸引ポンプ16からインクタンク51へ通じる流路に脱気装置を設けてもかまわない。このような構成を採用することによって、余剰インクYに含まれる気泡を脱気し、適切な脱気状態のインクをインクタンク51へ供給することができる。
ただし、上述したこれらの構成は、必ず用いられなければならない構成ではなく、液滴噴射記録装置の仕様に応じて適宜使用されればよい。
1…インクジェット記録装置(液体噴射記録装置) 10,100,200,300…インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド) 11…ケース 11h…大気連通孔(大気開放部) 12…液体供給系 15…吸引流路 15a…吸引口 16…吸引ポンプ(吸引部) 21…セラミック圧電プレート(アクチュエータ) 23…ノズル体(噴射体) 24…壁部(噴射体ガード) 24n…壁部開放口(開口部) 124a…天板部 124b…密閉部 124c…スリット(開口部) 33…大気開放流路(大気開放部) 26…長溝(圧力発生室) 31a…ノズル孔 31b…ノズル吐出口(噴出口) 31c…ノズル列(噴射孔列) 32k…溝 60,110,210…開閉機構 61…ヒンジ部 62…ドア(蓋部材) 63…シール部材 105,201…シャッター(蓋部材) I…インク(第一液体) R…負圧室 S…空間(内側空間) W…洗浄液(第二液体)

Claims (16)

  1.  複数の噴射孔からなる噴射孔列を有する噴射体と、前記各噴射孔と対となって前記噴射孔に連通する複数の圧力発生室と、前記圧力発生室及び前記噴射孔に第一液体を供給する液体供給系と、前記圧力発生室に隣接配置されたアクチュエータとを備え、
     前記アクチュエータを駆動して前記圧力発生室を加圧し、前記第一液体を前記噴射孔の液体噴射口から噴射させる液体噴射ヘッドにおいて、
     前記噴射体の周囲を囲むように設けられ、前記噴射孔に対向する開口部を有する壁部と、
     開状態において前記開口部を開口して前記噴射孔を外部に露出させる一方、閉状態において前記開口部を閉塞して前記壁部と前記噴射体との間に閉空間を構成する開閉機構と、
     一端側が前記噴射孔列の下方において吸引口として開口するとともに、他端側が吸引部に接続され、前記吸引部により前記閉空間内を吸引させることで、前記閉空間を負圧室にさせ、前記第一液体の供給源から前記第一液体を前記圧力発生室及び前記噴射孔に供給させる吸引流路と、
     前記閉空間の外部への連通及び遮断を切り換え可能な大気開放部とを備えていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
  2.  前記大気開放部は、前記噴射孔列を鉛直方向に沿って配置した場合に、前記噴射孔列の配列方向に沿う上方に設けられていることを特徴とする請求項1記載の液体噴射ヘッド。
  3.  前記開閉機構は、前記壁部または前記壁部を支持するケースに設けられたヒンジ部に支持され、前記ヒンジ部を回動中心として前記開口部を開閉可能に構成された蓋部材を備えていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の液体噴射ヘッド。
  4.  前記開閉機構は、前記開口部を閉塞する方向に前記蓋部材を付勢する付勢手段を備えていることを特徴とする請求項3記載の液体噴射ヘッド。
  5.  前記開閉機構は、前記開口部の開閉方向にスライドする蓋部材と、前記蓋部材を案内するガイド部とを備えていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の液体噴射ヘッド。
  6.  前記蓋部材には、開閉動作時に前記噴射体の前記噴射孔列の周囲に摺接可能なワイパー部材が設けられていることを特徴とする請求項5記載の液体噴射ヘッド。
  7.  前記蓋部材は、前記噴射体の重力方向における下方から上方に向けてスライド可能に構成されていることを特徴とする請求項5または請求項6記載の液体噴射ヘッド。
  8.  前記開口部を閉塞した状態の前記蓋部材と前記壁部との間には、シール部材が設けられていることを特徴とする請求項3ないし請求項7の何れか1項に記載の液体噴射ヘッド。
  9.  前記蓋部材の表面のうち、前記開口部を閉塞した状態で前記噴射体と対向する面には撥水膜が形成されていることを特徴とする請求項3ないし請求項8の何れか1項に記載の液体噴射ヘッド。
  10.  前記壁部は、前記噴射体の表面から離間配置され前記噴射孔列と対向する前記開口部が形成された天板部と、前記天板部の周縁部と前記噴射体との間を密閉する密閉部とを備えていることを特徴とする請求項1ないし請求項9の何れか1項に記載の液体噴射ヘッド。
  11. 請求項1ないし10の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドと、
     前記液体供給系に前記第一液体を供給し得るように構成された液体供給部とを備えていることを特徴とする液体噴射記録装置。
  12.  前記液体供給部は、前記液体供給系に前記第一液体と第二液体とを切り換え供給し得るように構成されていることを特徴とする請求項11記載の液体噴射記録装置。
  13. 前記吸引流路に接続されて前記閉空間を負圧室とし、前記第一液体の供給源から前記第一液体を吸引する前記吸引部を具備することを特徴とする請求項11または12に記載の液体噴射記録装置。
  14. 請求項11ないし13の何れか一項に記載の液体噴射記録装置であって、
    前記負圧室内に溢れ出た前記第一液体を吸引することで回収し、前記圧力発生室に該第一液体を供給する再利用液体供給系を有することを特徴とする液体噴射記録装置。
  15. 請求項14に記載の液体噴射記録装置であって、
    前記再利用液体供給系に、フィルタ部もしくは脱気装置を有することを特徴とする液体噴射記録装置。
  16.  複数の噴射孔からなる噴射孔列を有する噴射体と、前記各噴射孔と対となって前記噴射孔に連通する複数の圧力発生室と、前記圧力発生室及び前記噴射孔に第一液体を供給する液体供給系と、前記圧力発生室に隣接配置されたアクチュエータとを備え、
     前記アクチュエータを駆動して前記圧力発生室を加圧し、前記第一液体を前記噴射孔の液体噴射口から噴射させると共に、
     前記噴射体の周囲を囲むように設けられ、前記噴射孔に対向する開口部を有する壁部と、
     開状態において前記開口部を開口して前記噴射孔を外部に露出させる一方、閉状態において前記開口部を閉塞して前記壁部と前記噴射体との間に閉空間を構成する開閉機構と、
     前記噴射体における前記噴射孔列の下方に吸引口が開口し前記閉空間と連通する吸引流路と、
     一端側が前記噴射孔列の下方において吸引口として開口するとともに、他端側が吸引部に接続され、前記吸引部により前記閉空間内を吸引させることで、前記閉空間を負圧室にさせ、前記第一液体の供給源から前記第一液体を供給させる吸引流路と、
     前記閉空間と外部とを連通させる大気開放部とを備える液体噴射ヘッドの液体充填方法であって、
     前記開閉機構の閉状態において前記大気開放部を遮断し、前記吸引流路を介して前記吸引部により前記第一液体を前記供給源から前記圧力発生室及び前記噴射孔に吸引充填する工程と、
     前記第一液体の充填後に、前記開閉機構の閉状態において前記大気開放部を連通させ、前記吸引流路を介して前記吸引部により前記閉空間に存在する余剰の前記第一液体を吸引する工程とを有することを特徴とする液体噴射ヘッドの液体充填方法。
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