HINTERGRUND
DER ERFINDUNGBACKGROUND
THE INVENTION
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die
Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahlkopf, welcher ein Drucken
auf ein Druckmedium, wie beispielsweise ein Papier oder ein Textil
bzw. Stoff, durch Ausstoßen
von Tinte vornimmt, und ein den Kopf verwendendes Druckgerät.The
The invention relates to an ink jet head which is a printing
on a printing medium, such as a paper or a textile
or substance, by ejection
of ink, and a printing device using the head.
Verwandter Stand
der TechnikRelative status
of the technique
Ein
Druckgerät,
wie beispielsweise ein Drucker, Kopierer oder Faksimile, ist derart
zusammengesetzt bzw. ausgebildet, dass es auf der Grundlage von
Bildinformationen ein Punktmusterbild auf ein Druckmaterial druckt.
Die vorangehenden Geräte können gemäß ihrem
Drucksystem in ein Tintenstrahlsystem, ein Drahtpunktsystem, ein
thermisches System, ein Laserstrahlsystem und dergleichen klassifiziert
werden. Von diesen weist das Tintenstrahlsystem einen Tintenstrahlkopf
auf, und der Kopf weist eine Energieumwandlungseinrichtung zur Erzeugung
von Ausstoßenergie
auf, welche zum Ausstoßen
von Tinte zu einem Flüssigkeitspfad
Verwendung findet. Der Kopf ist derart ausgebildet, dass er Tinte
von einer Tintenzufuhröffnung über eine
Flüssigkeitskammer
dem voranstehenden Flüssigkeitspfad
zuführt,
die Tinte als fliegende Tröpfchen
durch die von der Energieumwandlungseinrichtung gegebene Ausstoßenergie
in Richtung auf ein Druckmaterial strahlt, und ein Drucken vornimmt,
indem die Tintentröpfchen
das Druckmaterial treffen. Von diesen wurde ein Tintenstrahlkopf,
welcher Tinte unter Verwendung von thermischer Energie ausstößt, praktisch
verwendet, da er derartige Vorteile aufweist, dass Tintenausstoßöffnungen
zum Erzeugen von fliegenden Tröpfchen
durch Ausstoßen
von Tintentröpfchen
zum Drucken mit hohen Dichten angeordnet werden können, und
dass eine Reduktion seiner gesamten Größe einfach vorgenommen werden kann.
Zusätzlich
nahm in den letzten Jahren die Anzahl von in dem Tintenstrahlkopf
angeordneten Düsen
als Reaktion auf die Nachfrage nach einem Hochgeschwindigkeitsdrucken
zu.One
Printing device,
such as a printer, copier or facsimile, is such
composed or formed on the basis of
Image information prints a dot pattern image on a print material.
The preceding devices can according to their
Printing system in an inkjet system, a wire point system, a
thermal system, a laser beam system and the like classified
become. Of these, the ink jet system has an ink jet head
and the head has an energy conversion device for generating
of ejection energy
on which to eject
from ink to a fluid path
Use finds. The head is designed to be ink
from an ink supply port via a
liquid chamber
the above liquid path
supplies,
the ink as flying droplets
by the ejection energy given by the energy conversion device
radiates towards a printing material, and performs a printing,
by the ink droplets
hit the print material. Of these, an inkjet head,
which ejects ink using thermal energy, is convenient
used because it has such advantages that ink ejection openings
for generating flying droplets
by ejecting
of ink droplets
can be arranged for printing with high densities, and
that a reduction of its entire size can be made easily.
additionally
has been taking the number of times in the ink jet head in recent years
arranged nozzles
in response to the demand for high-speed printing
to.
Jedoch
werden, da sich das Tintenstrahlsystem mit flüssiger Tinte befasst, die Wulstrandvibrationen
bei den Ausstoßdüsen durch
die Vibration der Tinte stark bzw. in großem Maße gestört, wodurch eine Verschlechterung
der Qualität
eines Bildes auftreten kann. Insbesondere wird, in dem Fall eines
Tintenstrahlkopfs mit einer Anzahl von mit hohen Dichten darin angeordneten
Düsen,
da die Menge von sich pro Zeiteinheit bewegender Tinte groß ist, die Trägheitskraft
der Tinte in einem Behältersystem auch
groß,
welches dazu dient, die Tinte vorwärts (in Richtung auf den Kopf)
zu bewegen, wenn der Ausstoß der
Tinte eingestellt ist. Aufgrund dieser Trägheitskraft wird auf die Düse ein positiver
Druck ausgeübt,
wodurch der Wulstrand herausragt. Kommt bei diesem Punkt das folgende
Drucksignal herein, werden kleine Tintentröpfchen verspritzt und es ergibt
sich ein sogenanntes „verspritztes" Drucken.however
As the ink-jet system deals with liquid ink, the bead-edge vibrations are
through at the ejection nozzles
the vibration of the ink is greatly disturbed, resulting in deterioration
the quality
an image can occur. In particular, in the case of
An ink jet head having a number of high densities disposed therein
nozzles,
since the amount of ink moving per unit time is large, the inertial force
the ink in a container system too
large,
which serves the ink forward (towards the head)
to move when the output of the
Ink is set. Due to this inertial force is on the nozzle a positive
Pressure exerted,
whereby the Wulstrand sticks out. At this point comes the following
Pressure signal in, small ink droplets are splashed and it results
a so-called "splashed" printing.
12 ist
ein Graph, welcher die Vibrationswellenform des Drucks in einem
Tintenfließpfad
zu einem Ausstoßimpuls
zeigt, wenn von einem Tintenstrahlkopf ein vorbestimmter Ausstoß vorgenommen wird. 13A, 13B,
und 13C sind Querschnittsansichten
einer Düse,
welche die Zustände eines
Wulstrandes in dem Bereich A (vor einem Ausstoß), dem Bereich B (während eines
Ausstoßes) und
dem Bereich C (unmittelbar nach einem Ausstoßstopp) zeigen. Wie in 12 gezeigt,
ist die Amplitude a der Vibration des Drucks in einem Fließpfad nach
einem Ausstoßstopp
groß,
und der Druck in dem Fließpfad
ist ein positiver Druck, und diese Vibration stört bei dem nächsten Ausstoß eine Wulstrandvibration.
Insbesondere in dem Bereich A in 12 ist
ein stabiler Wulstrand M gebildet, wie in 13A gezeigt.
Wird ein Ausstoß wie
in dem Bereich B mit dem Wulstrand M in diesem Zustand vorgenommen
(oder wird ein Heizelement 53 impulsangesteuert) wird ein
gutes Tröpfchen 50 erzeugt,
wie in 13B gezeigt. Dann tendiert der
Druck in einem Fließpfad 52,
in dem Bereich C unmittelbar nach dem Ausstoß, durch die Trägheit einer
sich in Richtung auf eine Ausstoßöffnung 51 bewegende
Flüssigkeit
in großem
Maße zu
einem positiven Druck, und der Wulstrand M wird in einem derartigen
Zustand gebildet, dass er von der Ausstoßöffnung, wie in 13C gezeigt, auskragt bzw. herausragt, und im
schlimmsten Fall tropft Tinte von der Ausstoßöffnung 51. Daher werden,
wie zuvor beschrieben, wenn der Ausstoß von Tinte in dem Zustand
von 13C fortgesetzt bzw. wiederaufgenommen
wird, kleine Tintentröpfchen
verspritzt und es kann kein gutes Bild erzeugt bzw. gebildet werden. 12 Fig. 15 is a graph showing the vibration waveform of the pressure in an ink flow path to an ejection pulse when a predetermined ejection is made by an ink-jet head. 13A . 13B , and 13C 10 are cross-sectional views of a nozzle showing the states of a bead in the region A (before ejection), the region B (during ejection), and the region C (immediately after ejection stop). As in 12 1, the amplitude a of the vibration of the pressure in a flow path after a discharge stop is large, and the pressure in the flow path is a positive pressure, and this vibration disturbs bead wave vibration at the next discharge. Especially in the area A in 12 is formed a stable bead edge M, as in 13A shown. If an ejection is made in this state (as in the region B with the beading M in this state (or is a heating element 53 impulse-driven) will be a good droplet 50 generated as in 13B shown. Then the pressure in a flow path tends to be 52 in the area C immediately after discharge, due to the inertia of a towards a discharge opening 51 moving liquid largely to a positive pressure, and the beading M is formed in such a state that it from the discharge port, as in 13C is shown protruding, and in the worst case, ink drips from the ejection port 51 , Therefore, as described above, when the ejection of ink in the state of 13C is resumed, small droplets of ink splattered, and a good image can not be formed.
Als
ein Verfahren zum Überwinden
eines derartigen Phänomens,
wird es praktiziert, dass ein Fließwiderstand eingestellt wird,
indem der Durchmesser eines Filters oder des Fließpfades
der Tinte verändert
bzw. gewechselt wird, um so die Wulstrandvibration zu steuern. Jedoch
wird es, wenn der Fließwiderstand
auf einen zu großen
Wert gesetzt wird, nicht möglich
sein, Ausstoßdüsen letztendlich eine
ausreichende Zufuhr (Neufüllung)
von Tinte zur Verfügung
zu stellen, und zu dem Zeitpunkt des Ausstoßes kann keine ausreichende
Ausstoßmenge
erlangt werden, wodurch eine unzureichende Konzentration bewirkt
wird. Andererseits kann, wenn der Fließwiderstand auf einen zu kleinen
Wert gesetzt wird, eine ausreichende Zufuhr von Tinte zur Verfügung gestellt
werden, jedoch kann die Amplitude der Wulstrandvibration nicht gesteuert
werden, wodurch die Flexibilität
einer Konzeption des Tintenstrahlkopfs ziemlich eingeschränkt ist.
Als ein weiteres Verfahren gibt es ein Verfahren (japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift
Nr. 6-210872 oder EP 0 921 000 ),
bei welchem eine Druckvibration durch zur Verfügung Stellen einer Pufferkammer
zum Halten von Blasen in einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer absorbiert
wird.As a method for overcoming such a phenomenon, it is practiced to set a flow resistance by changing the diameter of a filter or the flow path of the ink so as to control the bead beach vibration. However, if the flow resistance is set too large, it will not be possible to finally provide a sufficient supply (refilling) of ink to ejection nozzles, and at the time of ejection, a sufficient ejection amount can not be obtained, resulting in insufficient ejection Concentration is effected. On the other hand, if the flow resistance is set too small, sufficient supply of ink can be provided, but the amplitude of bead vibration can not be controlled, thereby providing the flexibility of designing the ink jet head is pretty limited. As another method, there is a method (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-210872 or US Pat EP 0 921 000 ), in which a pressure vibration is absorbed by providing a buffer chamber for holding bubbles in a common liquid chamber.
Auch
wenn dieses Verfahren als ein Mittel zum Unterdrücken der Druckvibration perfekt
ist, bleibt kaum eine Flexibilität
bei dem Volumen und der Form des Puffers übrig, da der Puffer in der
gemeinsamen Flüssigkeitskammer
zur Verfügung
gestellt ist. Zudem erhöht
das Wachstum der Blasen die Möglichkeit
des Auftretens eines Tintenausstoßfehlers, da Blasen in der
Nähe der
Düsen vorhanden sind.Also
if this method is perfect as a means to suppress the pressure vibration
is, there is hardly any flexibility
in the volume and shape of the buffer, since the buffer in the
common fluid chamber
to disposal
is placed. In addition, increased
the growth of the bubbles the possibility
the occurrence of an ink ejection failure, since bubbles in the
Near the
Nozzles are present.
Die
vorliegende Erfindung wurde erfunden, um die voranstehenden Probleme
zu lösen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf,
welcher einen unstabilen Tintenausstoß unterdrückt, der durch die Vibration
von Tinte verursacht wird, welche auftritt, wenn die Tinte ausgestoßen wird,
und ein den Tintenstrahlaufzeichnungskopf verwendendes Druckgerät zur Verfügung zu
stellen.The
The present invention was invented to address the above problems
to solve.
It is an object of the present invention to provide an ink jet recording head,
which suppresses unstable ink ejection caused by the vibration
caused by ink, which occurs when the ink is ejected,
and a printing apparatus using the ink jet recording head
put.
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNGSUMMARY
THE INVENTION
Um
die voranstehende Aufgabe zu lösen, schlägt die vorliegende
Erfindung einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf vor, mit einer Druckkopfeinheit, welche
einen oder mehr Ausstoßabschnitte
zum Ausstoßen
von einem oder mehr Flüssigkeitstypen zum
Drucken aufweist, einer Behälterhalteeinheit,
in welcher ein oder mehr Behälter
zum Speichern von einem oder mehr Flüssigkeitstypen geladen sind,
die von der Druckkopfeinheit auszustoßen sind, und einem Flüssigkeitszufuhrpfad,
welcher in der Behälterhalteeinheit
gebildet ist und mit der Druckkopfeinheit und dem Behälter in
Verbindung steht, wobei eine Pufferkammer zum Aufbewahren bzw. Halten
von Gas mit dem Flüssigkeitszufuhrpfad
verbunden ist bzw. an ihn angeschlossen ist.Around
to solve the above object, proposes the present
The invention features an ink jet recording head comprising a printhead unit which
one or more ejection sections
for ejection
of one or more fluid types for
Printing, a container holding unit,
in which one or more containers
are loaded to store one or more fluid types,
which are to be ejected from the print head unit, and a liquid supply path,
which in the container holding unit
is formed and with the printhead unit and the container in
Connection stands, wherein a buffer chamber for storing or holding
of gas with the fluid supply path
is connected or connected to him.
Der
voranstehende Flüssigkeitszufuhrpfad und
die voranstehende Pufferkammer sind vorzugsweise durch Zusammenfügen von
einem oder mehr Zufuhrpfad-Bildungsbauteilen
mit der voranstehenden Behälterhalteeinheit
gebildet.Of the
preceding liquid supply path and
the above buffer chamber are preferably by joining
one or more supply path forming components
with the above container holding unit
educated.
Zudem
ist der voranstehende Fließpfad
vorzugsweise in der zu der Schwerkraftrichtung senkrechten Richtung
gebildet.moreover
is the preceding flow path
preferably in the direction perpendicular to the direction of gravity
educated.
Außerdem ist
der die voranstehende Pufferkammer an den voranstehenden Flüssigkeitszufuhrpfad
anschließende
Fließpfad
vorzugsweise bei einem Winkel von zumindest 90° zu bzw, von der Richtung angeordnet,
in welcher eine Flüssigkeit
von dem Behälter
in Richtung auf den Ausstoßabschnitt
gerichtet ist.Besides that is
the preceding buffer chamber to the above liquid supply path
subsequent
flow path
preferably at an angle of at least 90 ° to or, respectively, from the direction,
in which a liquid
from the container
towards the ejection section
is directed.
Darüber hinaus
ist der Querschnitt des die voranstehende Pufferkammer mit dem voranstehende
Flüssigkeitszufuhrpfad
verbindenden bzw. anschließende
Fließpfads
vorzugsweise kleiner als der der Pufferkammer.Furthermore
is the cross section of the above buffer chamber with the above
Hydration path
connecting or subsequent
flow path
preferably smaller than that of the buffer chamber.
Zusätzlich ist
die Innenwand der voranstehenden Pufferkammer vorzugsweise wasserabweisend
angefertigt.In addition is
the inner wall of the above buffer chamber preferably water-repellent
prepared.
Bei
dem voranstehenden Druckkopf weist der voranstehende Ausstoßabschnitt
vorzugsweise einen Fließpfad,
welcher mit einem Ausstoßanschluss
bzw. einer Ausstoßöffnung zum
Ausstoßen einer
Flüssigkeit
in Verbindung steht, ein zusammen mit bzw. entlang dem Fließpfad bereitgestelltes
thermische Energie erzeugendes Element zum Erzeugen von thermischer
Energie zum Ausstoßen
einer Flüssigkeit,
und eine gemeinsame Flüssigkeitskammer
zum Zuführen
einer Flüssigkeit
zu dem voranstehenden Fließpfad
auf.at
the above printhead has the foregoing ejection section
preferably a flow path,
which with a discharge port
or a discharge opening to
Ejecting a
liquid
communicates with one provided along with or along the flow path
thermal energy generating element for generating thermal
Energy to eject
a liquid,
and a common fluid chamber
for feeding
a liquid
to the above flow path
on.
Ferner
schlägt
die vorliegende Erfindung auch ein Druckgerät vor, welches den voranstehenden
Tintenstrahlaufzeichnungskopf verwendet, welcher Tröpfchen von
Ausstoßabschnitten
in Richtung auf ein Druckmedium ausstößt, um ein Drucken vorzunehmen.Further
beats
the present invention also provides a printing apparatus which the above
Ink jet recording head uses which droplets of
discharging portions
towards a print medium to print.
Gemäß den voranstehenden
Beschaffenheiten kann bei dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf, bei welchem
der Flüssigkeitszufuhrpfad,
welcher mit dem Behälter
und den Ausstoßabschnitten
zum Ausstoß der
Flüssigkeit
in dem Behälter
in Verbindung steht, gebildet ist, indem die Druckkopfeinheit mit
den Ausstoßabschnitten
mit der Behälterhalteeinheit
und dem den Kopf verwendenden Druckgerät zusammengefügt ist,
indem die Pufferkammer zum Aufbewahren von Gas an den voranstehenden Flüssigkeitszufuhrpfad
angschlossen ist, die Vibration des Drucks in dem Fließpfad aufgrund
der Vibration der Tinte zu dem Zeitpunkt des Ausstoßens der
Tinte unterdrückt
werden, ein stabiler Ausstoßzustand
bewahrt bzw. aufrechterhalten werden, und immer ein Bild hoher Qualität erlangt
werden.According to the preceding
Textures may be used in the ink jet recording head in which
the fluid supply path,
which with the container
and the ejection sections
for the ejection of
liquid
in the container
is formed by the printhead unit with
the ejection sections
with the container holding unit
and the printing device using the head is assembled,
by the buffer chamber for storing gas to the above liquid supply path
is attached to the vibration of the pressure in the flow path due to
the vibration of the ink at the time of ejection of the ink
Ink suppressed
become a stable ejection state
preserved or maintained, and always obtained a picture of high quality
become.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGSHORT DESCRIPTION
THE DRAWING
1 ist
ein schematisches Schaubild, welches ein erstes Ausführungsbeispiel
des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs der vorliegenden Erfindung zeigt. 1 Fig. 12 is a schematic diagram showing a first embodiment of the ink jet recording head of the present invention.
2 ist
ein schematisches Schaubild, welches das Ausführungsbeispiel des in 1 gezeigten
Tintenstrahlaufzeichnungskopfs zeigt, wenn er von seiner Seite betrachtet
wird, bei der er Ausstoßöffnungen
bzw. Ausstoßanschlüsse aufweist. 2 is a schematic diagram showing the embodiment of the in 1 shown ink jet recording head, when he is viewed from its side, where it has ejection ports or discharge ports.
3 ist
ein schematisches Querschnittsschaubild, welches das Ausführungsbeispiel
des in 1 und 2 gezeigten Tintenstrahlaufzeichnungskopfs
zeigt. 3 is a schematic cross-sectional diagram showing the embodiment of the in 1 and 2 shows the ink jet recording head shown.
4 ist
eine vergrößerte Ansicht
der in 1 und 2 gezeigten Pufferkammer. 4 is an enlarged view of the in 1 and 2 shown buffer chamber.
5 ist
ein Graph, welcher die Beziehung bzw. das Verhältnis zwischen dem Puffervolumen und
dem Druck in einem Fließpfad
bei bzw. in dem eine Pufferkammer aufweisenden Tintenstrahlaufzeichnungskopf
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt. 5 FIG. 12 is a graph illustrating the relationship between the buffer volume and the pressure in a flow path in the ink chamber recording head having a buffer chamber according to the present invention.
6 ist
ein Graph, welcher die Vibrationswellenform des Drucks in einem
Fließpfad
des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs der vorliegenden Erfindung darstellt. 6 Fig. 10 is a graph illustrating the vibration waveform of the pressure in a flow path of the ink jet recording head of the present invention.
7 ist
eine vergrößerte Ansicht
des Randes bzw. der Umgebung bzw. der Peripherie der Pufferkammer
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs der vorliegenden Erfindung. 7 Fig. 16 is an enlarged view of the periphery of the buffer chamber according to a second embodiment of the ink jet recording head of the present invention.
8 ist
eine vergrößerte Ansicht
der Umgebung der Pufferkammer gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs der vorliegenden Erfindung. 8th Fig. 10 is an enlarged view of the vicinity of the buffer chamber according to a third embodiment of the ink jet recording head of the present invention.
9 ist
eine vergrößerte Ansicht
der Umgebung der Pufferkammer gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel
des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs der vorliegenden Erfindung. 9 Fig. 10 is an enlarged view of the vicinity of the buffer chamber according to a fourth embodiment of the ink jet recording head of the present invention.
10 ist
eine schematische Querschnittsansicht eines fünften Ausführungsbeispiel des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs
der vorliegenden Erfindung. 10 Fig. 12 is a schematic cross-sectional view of a fifth embodiment of the ink jet recording head of the present invention.
11 ist
ein schematisches Schaubild des Fließpfad bildenden Bauteils, welches
mit einer Pufferkammer bei dem in 10 gezeigten
Tintenstrahlaufzeichnungskopf ausgestattet ist. 11 FIG. 12 is a schematic diagram of the flow path forming member associated with a buffer chamber in the FIG 10 equipped ink jet recording head is equipped.
12 ist
ein Graph, welcher die Vibrationswellenform des Drucks in einem
Tintenfließpfad
zu einem Ausstoßimpuls
zeigt, wenn ein gegebener Ausstoß durch einen herkömmlichen
Tintenstrahlkopf vorgenommen wird. 12 Fig. 10 is a graph showing the vibration waveform of the pressure in an ink flow path to an ejection pulse when a given ejection is made by a conventional ink jet head.
13A, 13B,
und 13C sind Querschnittsansichten
einer Düse,
welche die Zustände eines
Wulstrandes in dem Bereich A (vor einem Ausstoß), dem Bereich B (während eines
Ausstoßes) und
dem Bereich C (unmittelbar nach einem Ausstoßstopp) zeigen. 13A . 13B , and 13C 10 are cross-sectional views of a nozzle showing the states of a bead in the region A (before ejection), the region B (during ejection), and the region C (immediately after ejection stop).
AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Nachfolgend
wird eine Beschreibung der Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung gegeben.following
will become a description of the embodiments
of the present invention with reference to the drawings.
(Erstes Ausführungsbeispiel)(First embodiment)
1 und 2 sind
auseinandergezogene perspektivische Ansichten, welche schematisch
eine Druckkopfkartusche zeigen, welche ein erstes Ausführungsbeispiel
des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs der vorliegenden Erfindung sind.
Insbesondere ist 1 eine Ansicht der Kartusche
an ihrer Seite, von welcher Behälter
bzw. Tanks in die Kartusche geladen werden, und 2 ist
eine Ansicht der Ausstoßöffnungen
der Kartusche. 1 and 2 10 are exploded perspective views schematically showing a printhead cartridge which are a first embodiment of the ink jet recording head of the present invention. In particular 1 a view of the cartridge on its side from which containers or tanks are loaded into the cartridge, and 2 is a view of the ejection openings of the cartridge.
Die
Kopfkartusche 1 des in 1 und 2 gezeigten
Ausführungsbeispiels
umfasst eine Druckkopfeinheit 5, welche zwei Tintenausstoßöffnungen 19,
wobei eine davon für
drei Farben ist, das heißt Zyan
(C), Magenta (M) und Gelb (Y), und die andere davon für Schwarz
(Bk) ist, separate Tintenbehälter 7a, 7b, 7c und 7d für vier Farben
(C, M, Y, und Bk), eine Behälterhalteeinheit 4,
in welche die Behälter 7a bis 7d geladen
werden bzw. sind, und ein Fließpfad bildendes
Bauteil 1 zum Bilden von Tintenzufuhrpfaden umfasst, welche die
geladenen Tintenbehälter 7a bis 7d an
ihre entsprechenden Tintenausstoßabschnitten 19 anschließen.The head cartridge 1 of in 1 and 2 embodiment shown comprises a print head unit 5 which have two ink ejection openings 19 one of which is for three colors, that is cyan (C), magenta (M) and yellow (Y), and the other of which is black (Bk), separate ink tanks 7a . 7b . 7c and 7d for four colors (C, M, Y, and Bk), a container holding unit 4 into which the containers 7a to 7d are loaded, and a flow path forming member 1 for forming ink supply paths, which are the charged ink container 7a to 7d to their respective ink ejection sections 19 connect.
An
den Oberflächen
des Fließpfad
bildenden Bauteils 1 und der Behälterhalteeinheit 4,
an welchen sie miteinander zusammengefügt sind, sind jeweils Rillen 2A und 2B für Tintenzufuhrpfade
und Rillen 3A und 3B für eine Pufferkammer eingraviert.
Sind das Fließpfad
bildende Bauteil 1 und die Behälterhalteeinheit 4 zusammengefügt, bilden
die Rillen 2A und 2B für Tintenzufuhrpfade zusammen
röhrenförmige Tintenzufuhrpfade,
und die Rillen 3A und 3B für eine Pufferkammer bilden
zusammen eine Pufferkammer. Die Pufferkammer ist eine Kammer (Raum),
welche von dem Tintenzufuhrpfad abgezweigt ist und zum Aufbewahren
von Gas zum Absorbieren von Tintenvibration zur Verfügung gestellt
bzw. ausgestattet ist. Bei den Rillen 2B für die Tintenzufuhrpfade,
welche an der Oberfläche
der Behälterhalteeinheit 4 zur
Verfügung
gestellt sind, an welcher die Behälterhalteeinheit 4 mit
dem Fließpfad
bildenden Bauteil 1 zusammengefügt ist, sind ein Flüssigkeitsauslass
(C) 4a, ein Flüssigkeitsauslass
(M) 4b, ein Flüssigkeitsauslass
(Y) 4c, und ein Flüssigkeitsauslass
(Bk) 4d zum Ausstoßen
der Tinte, die in dem in die Behälterhalteeinheit 4 geladenen
Behälter
jeder Farbe (C, M, Y, Bk) gespeichert ist, aus dem Behälter gebildet.On the surfaces of the flow path forming member 1 and the container holding unit 4 to which they are joined together, each grooves 2A and 2 B for ink supply paths and grooves 3A and 3B Engraved for a buffer chamber. Are the flow path forming component 1 and the container holding unit 4 put together, form the grooves 2A and 2 B for ink supply paths together tubular ink supply paths, and the grooves 3A and 3B for a buffer chamber together form a buffer chamber. The buffer chamber is a chamber (space) branched from the ink supply path and provided for storing gas for absorbing ink vibration. At the grooves 2 B for the ink supply paths formed on the surface of the container holding unit 4 are provided, on which the container holding unit 4 with the flow path forming component 1 is joined, are a liquid outlet (C) 4a , a liquid outlet (M) 4b , a liquid outlet (Y) 4c , and a liquid outlet (Bk) 4d for ejecting the ink contained in the container holding unit 4 charged container of each color (C, M, Y, Bk) is stored, formed from the container.
Sind
das Fließpfad
bildende Bauteil 1 und die Behälterhalteeinheit 4 miteinander
zusammenzufügen,
müssen
sie derart zusammengefügt
werden, dass keine Leckagen um die Umfänge der Tintenzufuhrpfade und
der Pufferkammer auftreten würden. Bei
der vorliegenden Erfindung sind sie mittels Ultraschall durch Bereitstellen
von Schweißrippen
(vgl. 4) entlang der Rillen 2A für die Tintenzufuhrpfade
und der Rille 3A für
die Pufferkammer des Fließpfad
bildenden Bauteils 1 zusammengeschweißt. Dadurch kann die Durchlässigkeit
von Gas zu den Tintenzufuhrpfaden und der Pufferkammer niedriger gehalten
werden, als wenn die Umfänge
der Tintenzufuhrpfade und der Pufferkammer durch eine Silikonabdichtung
oder dergleichen abgedichtet werden bzw. sind, und es kann das Auftreten
eines Tintenausstoßfehlers
aufgrund der in die Tintenzufuhrpfade eingetretenen Blasen durch
das Wachstum von Gas verhindert werden. Tatsächlich wurde bei dem Test des
vorliegenden Ausführungsbeispiels,
bei welchem das Fließpfad
bildende Bauteil 1 und die Behälterhalteeinheit 4 miteinander
zusammengefügt
sind und sie für
72 Stunden in einer 35% trockenen Umgebung stehen gelassen wurden,
kein Wachstum von die Tintenzufuhrpfade blockierenden Gases beobachtet.Are the flow path forming component 1 and the container holding unit 4 they must be joined together so that leaks would not occur around the peripheries of the ink supply paths and the buffer chamber. In the present invention, they are ultrasonically provided by providing welding ribs (see FIG. 4 ) along the grooves 2A for the ink supply paths and the groove 3A for the buffer chamber of the flow path forming member 1 welded together. Thereby, the permeability of gas to the ink supply paths and the buffer chamber can be made lower than when the peripheries of the ink supply paths and the buffer chamber are sealed by a silicone seal or the like, and the occurrence of an ink ejection error due to the bubbles entering the ink supply paths be prevented by the growth of gas. In fact, in the test of the present embodiment, what became the flow path forming member 1 and the container holding unit 4 with each other and they were allowed to stand for 72 hours in a 35% dry environment, no growth of the ink supply paths blocking gas observed.
Zudem
weisen das Fließpfad
bildende Bauteil 1 und die Druckkopfeinheit 5 jeweils
Flüssigkeitszufuhröffnungen
auf. Die Flüssigkeitszufuhröffnungen
der Druckkopfeinheit 5 sind eine Flüssigkeitszufuhröffnung (C) 6a,
eine Flüssigkeitszufuhröffnung (M) 6b,
und eine Flüssigkeitszufuhröffnung (Y) 6c, welche
an die (nicht abgebildeten) entsprechenden separaten gemeinsamen
Flüssigkeitskammern
in dem Tintenausstoßabschnitt
angeschlossen sind, welcher die drei Farben (C/M/Y) ausstößt, und
eine Flüssigkeitszufuhröffnung (Bk) 6d,
welche an die gemeinsame Flüssigkeitskammer
in dem Tintenausstoßabschnitt
angeschlossen ist, welcher Schwarz (Bk) ausstößt. Unterdessen stellen die
Flüssigkeitszufuhröffnungen
des Fließpfad
bildenden Bauteils 1 eine Flüssigkeitszufuhröffnung (C) 1a,
eine Flüssigkeitszufuhröffnung (M) 1b,
eine Flüssigkeitszufuhröffnung (Y) 1c,
und eine Flüssigkeitszufuhröffnung (Bk) 1d dar,
welche den Flüssigkeitszufuhröffnungen 6a bis 6d der
Druckkopfeinheit 5 entsprechen.In addition, the flow path forming component 1 and the printhead unit 5 each liquid supply openings. The liquid supply openings of the printhead unit 5 are a fluid supply port (C) 6a , a fluid supply port (M) 6b , and a liquid supply opening (Y) 6c which are connected to the respective separate common liquid chambers (not shown) in the ink ejection section which discharges the three colors (C / M / Y), and a liquid supply port (Bk) 6d which is connected to the common liquid chamber in the ink ejection section which discharges black (Bk). Meanwhile, the liquid supply holes of the flow path forming member 1 a fluid supply port (C) 1a , a fluid supply port (M) 1b , a fluid supply port (Y) 1c , and a liquid supply port (Bk) 1d representing the liquid feed openings 6a to 6d the printhead unit 5 correspond.
Mit
der Behälterhalteeinheit 4,
dem Fließpfad bildenden
Bauteil 1 und der Druckkopfeinheit 5, die miteinander
zusammengefügt
sind, kann die zyanfarbige Tinte in dem Zyantintenbehälter 7a der
gemeinsamen Zyanflüssigkeitskammer
in dem Tintenausstoßabschnitt
für die
drei Farben zugeführt
werden, indem sie durch den Flüssigkeitsauslass
(C) 4a der Behälterhalteeinheit 4,
dem Flüssigkeitsauslass
(C) 1a des Fließpfad
bildenden Bauteils 1, den Zyantintenzufuhrpfad und die
Flüssigkeitszufuhröffnung (C) 6a der
Druckkopfeinheit 5 hindurchläuft. Wie für andere Behälter 7b bis 7d,
ist in ähnlicher
Weise ein unabhängiger
Pfad zum Zuführen
der Tinte in einem gegebenen Behälter
zu der gemeinsamen Flüssigkeitskammer
des Tintenausstoßabschnitts,
welcher die Tinte in dem Behälter
ausstößt, für jede der
verbleibenden Farben gebildet.With the container holding unit 4 , the flow path forming component 1 and the printhead unit 5 , which are joined together, the cyan ink in the cyan ink container 7a the common cyan liquid chamber are supplied in the ink ejection section for the three colors by passing through the liquid outlet (C) 4a the container holding unit 4 , the liquid outlet (C) 1a the flow path forming component 1 , the cyan ink supply path and the liquid supply port (C) 6a the printhead unit 5 passes. As for other containers 7b to 7d Similarly, an independent path for supplying the ink in a given container to the common liquid chamber of the ink ejection section which ejects the ink in the container is formed for each of the remaining colors.
Auch
wenn 1 und 2 nur eine Pufferkammer zeigen,
welche von dem Tintenzufuhrpfad abgezweigt und an ihn angeschlossen
ist, welcher mit dem Flüssigkeitsauslass 4d für schwarze
Tinte in Verbindung steht, um die Zeichnung zu vereinfachen, ist
eine Pufferkammer auch für
den Tintenzufuhrpfad für
jede der anderen C-, M-, und Y-Tinten
zur Verfügung
gestellt.Even if 1 and 2 show only a buffer chamber, which is branched off and connected to the ink supply path, which communicates with the liquid outlet 4d For black ink in order to simplify the drawing, a buffer chamber is also provided for the ink supply path for each of the other C, M, and Y inks.
3 ist
ein schematisches Querschnittsschaubild eines Beispiels eines Tintenzufuhrpfads, welcher
in einem Tintenzufuhrsystem zur Verfügung gestellt ist, welches
einen auf die vorliegende Erfindung anwendbaren Behälter, eine
Behälterhalteeinheit
und ein Kanal bildendes Bauteil und eine Druckkopfeinheit aufweist.
Die Tinte von einem Tintenbehälter 7 läuft über einen
Filter 11 durch einen Tintenzufuhrpfad 9 und wird
einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer 10 zugeführt. 3 ist
keine Querschnittsansicht des Zusammenbaus der in 1 und 2 gezeigten
Komponenten und zeigt den Tintenzufuhrpfad nur schematisch, welcher
gemäß der Beschaffenheit
bzw. Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gebildet ist, und
sich von dem Behälter
zu der gemeinsamen Flüssigkeitskammer
erstreckt. Das Bezugszeichen 20 bezeichnet eine Heizplatte, welche
durch Bilden eines Wärmewiderstandselements
(Heizung zum Ausstoß) 16 als
ein Ausstoßenergie
erzeugendes Element an einem Substrat unter Verwendung eines Halbleiterprozesses
erlangt wird. Die der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 10 zugeführte Tinte
läuft durch
einen Tintenfließpfad 21,
welcher zusammen mit bzw. entlang der Heizung 16 zur Verfügung gestellt
ist, und wird durch die Druckwelle von durch das Filmsieden von
dem Wärmewiderstandselement 16 verursachten
Blasen aus einer Ausstoßöffnung ausgestoßen. 3 Fig. 12 is a schematic cross-sectional diagram of an example of an ink supply path provided in an ink supply system including a container applicable to the present invention, a container holding unit and a passage forming member, and a print head unit. The ink from an ink tank 7 runs over a filter 11 through an ink supply path 9 and becomes a common fluid chamber 10 fed. 3 is not a cross-sectional view of the assembly of the in 1 and 2 and only schematically shows the ink supply path formed according to the nature of the present invention and extending from the container to the common liquid chamber. The reference number 20 denotes a heating plate which is formed by forming a heat resistance element (heating for ejection) 16 is obtained as an ejection energy generating element on a substrate using a semiconductor process. The common fluid chamber 10 supplied ink passes through an ink flow path 21 which together with or along the heater 16 is provided by the pressure wave from the film boiling of the thermal resistance element 16 caused bubbles ejected from a discharge opening.
Zudem
wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ein Druckgerät
eingesetzt, das ein Bild auf Druckpapier P durch Ausstoßen von
Tintentröpfchen
aus einer Druckkopfeinheit 5 druckt, welche sich annähernd in
der Schwerkraftrichtung über
dem Druckpapier P befindet, wie in 3 gezeigt.
Der durch Zusammenfügen
des Fließpfad
bildenden Bauteils 1 mit einer Behälterhalteeinheit 4 gebildete Tintenzufuhrpfad 9 und
ein Kommunikations- bzw. Verbindungskanal, welcher mit dem Tintenzufuhrpfad 9 und
einer Pufferkammer in Verbindung steht, sind in der zu der Richtung
der Schwerkraft (g) senkrechten Richtung (horizontale Richtung)
zur Verfügung gestellt.
Dadurch kann die Unterdrückung
von Tintenvibration von bzw. durch die Pufferkammer erzielt werden,
ohne dass der Einfluss von Schwerkraftkomponenten betrachtet wird.
Jedoch ist es, auch wenn unter Bezugnahme auf 3 ein
Ausführungsbeispiel
des Druckgeräts
veranschaulicht wurde, welches Drucken durch Ausstoßen von Tintentröpfchen aus
der Druckkopfeinheit 5 annähernd in der Richtung der Schwerkraft
vornimmt, bei der vorliegenden Erfindung ausreichend, dass zumindest
die Pufferkammer und der Kommunikations- bzw. Verbindungskanal,
welcher mit der Pufferkammer und dem Tintenzufuhrpfad 9 in
Verbindung steht, in einer horizontalen Richtung zu dem Zeitpunkt
des Druckens gebildet sind, und die Richtung, in welcher die Drucktröpfchen ausgestoßen werden,
die Richtung der Schwerkraft kreuzen können.In addition, in the present embodiment, a printing apparatus is used which forms an image on printing paper P by ejecting ink droplets from a print head unit 5 prints which is approximately in the direction of gravity above the printing paper P, as in 3 shown. The component constituting the flow path by joining 1 with a container holding unit 4 formed ink supply path 9 and a communication channel connected to the ink supply path 9 and a buffer chamber are communicated, are provided in the direction perpendicular to the direction of gravity (g) (horizontal direction). Thereby, the suppression of ink vibration from and through the buffer chamber can be achieved without considering the influence of gravity components. However, it is, though with reference to 3 an embodiment of the printing apparatus has been illustrated, which printing by ejecting ink droplets from the printhead unit 5 approximately in the direction of gravity, sufficient in the present invention, that at least the buffer chamber and the communication channel, which with the buffer chamber and the ink supply path 9 is formed in a horizontal direction at the time of printing, and the direction in which the pressure droplets are ejected can cross the direction of gravity.
4 ist
eine vergrößerte Ansicht
der Umgebung bzw. Peripherie der Rille 3B für die Pufferkammer,
welche mit der Rille 2B für den Tintenzufuhrpfad in Verbindung
steht, in welchem der in 2 gezeigte Flüssigkeitsauslass
(Bk) 4d als ein Beispiel gebildet ist, um die voranstehende,
in 4 gezeigte, Pufferkammer ausführlicher zu beschreiben. In 4 zeigt
der Pfeil F die Richtung des Flusses von Tinte zu der Zeit des Ausstoßens der
Tinte an. Bezugnehmend auf 4 steht
die Rille 3B für
die Pufferkammer an der Oberfläche
der Behälterhalteeinheit 4,
an welcher die Behälterhalteeinheit 4 mit
dem Fließpfad bildenden
Bauteil 1 zusammengefügt
ist, mit der Rille 2B für
den Tintenzufuhrpfad durch den Verbindungskanal 22 in Verbindung.
In ähnlicher
Weise, wie in 1 gezeigt, steht die Rille 3A für die Pufferkammer
an der Oberfläche
des Fließpfad
bildenden Bauteils 1, an welcher das Fließpfad bildende
Bauteil 1 mit der Behälterhalteeinheit 4 zusammengefügt ist, mit
der Rille 2A für
den Tintenzufuhrpfad durch den Verbindungskanal 22 in Verbindung.
Zudem stehen an den Oberflächen
der Behälterhalteeinheit 4 und dem
Fließpfad
bildenden Bauteil 1, an welchen sie miteinander zusammengefügt sind,
Oberflächenabschnitte (Schweißoberflächenabschnitte)
mit Schweißrippen 31 um
die Rillen für
die Tintenzufuhrpfade, die Rillen für die Pufferkammer und den
Verbindungskanal herum zur Verfügung. 4 is an enlarged view of the periphery of the groove 3B for the buffer chamber, which with the groove 2 B for the ink supply path in which the in 2 shown fluid outlet (Bk) 4d as an example is formed to the preceding, in 4 shown to describe buffer chamber in more detail. In 4 The arrow F indicates the direction of flow of ink at the time of ejecting the ink. Referring to 4 is the groove 3B for the buffer chamber at the surface of the container holding unit 4 at which the container holding unit 4 with the flow path forming component 1 joined together, with the groove 2 B for the ink supply path through the connection channel 22 in connection. In a similar way as in 1 shown, is the groove 3A for the buffer chamber at the surface of the flow path forming member 1 on which the flow path forming component 1 with the container holding unit 4 joined together, with the groove 2A for the ink supply path through the connection channel 22 in connection. In addition, stand on the surfaces of the container holding unit 4 and the flow path forming member 1 on which they are joined together, surface sections (welding surface sections) with welding ribs 31 around the grooves for the ink supply paths, the grooves for the buffer chamber and the connection channel around.
Als
Nächstes
wird nachfolgend eine Beschreibung speziell zu 4 gegeben.
Der Verbindungsfließpfad 22 ist
bei einem Winkel von zumindest 90° von
der Richtung (der Richtung der Pfeile in 4) gebildet,
in welche Tinte fließt,
wenn die Tinte von dem Druckgerät
selbst gesaugt und wiedergewonnen wird, oder wenn die Tinte zu dem
Druckkopf ausgestoßen
wird. Zudem umfasst die Rille 3B für die Pufferkammer einen Volumenexpansionsabschnitt 23 und
den Verbindungsfließpfad 22 und
verjüngt sich
herunter in Richtung auf die Rille 2B für den Tintenzufuhrpfad. Der
Querschnitt des Verbindungsfließpfads 22 ist
vorzugsweise kleiner als der der Pufferkammer. Durch diese Form
kann in der durch Anschließen
des Fließpfad
bildenden Bauteils oder dergleichen fertiggestellten Kopfkartusche
verhindert werden, dass Tinte in die Pufferkammer fließt, wenn die
Tinte in den Tintenfließpfad
fließt
und das Gas in der Pufferkammer ersetzt. Wurde der Winkel bei diesem
Ausführungsbeispiel
auf 120° gesetzt,
wurde das Gas in der Pufferkammer nicht durch Tinte ersetzt, wenn
die Tinte von dem Druckgerät
selbst gesaugt wird, oder wenn die Tinte ausgestoßen wird.Next, a description will be specifically given below 4 given. The connection flow path 22 is at an angle of at least 90 ° from the direction (the direction of the arrows in FIG 4 ), into which ink flows when the ink is sucked and recovered by the printing apparatus itself, or when the ink is ejected to the print head. In addition, the groove includes 3B for the buffer chamber a volume expansion section 23 and the connection flow path 22 and tapers down towards the groove 2 B for the ink supply path. The cross section of the connection flow path 22 is preferably smaller than that of the buffer chamber. By this shape, in the head cartridge completed by connecting the flow path forming member or the like, ink can be prevented from flowing into the buffer chamber as the ink flows into the ink flow path and replaces the gas in the buffer chamber. When the angle was set to 120 ° in this embodiment, the gas in the buffer chamber was not replaced with ink when the ink is sucked by the printing apparatus itself or when the ink is ejected.
Ferner
variiert die Absorptionsfähigkeit
von Tintenvibration in großem
Maße gemäß dem Volumen
von vorhandenem Gas. 5 ist ein Graph, welcher die
Beziehung bzw. das Verhältnis
zwischen einem Puffervolumen und der Vibrationsamplitude des Drucks
in einem Fließpfad
darstellt, das auftritt, wenn ein Ausstoß eingestellt wird bzw. aufhört. In diesem
Fall wurde Tinte bei einer Ansteuerfrequenz von 18 kHz und einer
Fließrate
von ungefähr
9 g/min unter Verwendung einer 304 Düse als Ausstoßdüse ausgestoßen. Wie
aus dieser Zeichnung verständlich wird,
wird die Vibrationsamplitude des Drucks in dem Fließpfad mit
zunehmendem Puffervolumen kleiner. Im allgemeinen wird, wenn keine
Tinte ausgestoßen wird
(oder wenn die Haltekraft des Wulstrandes bei einer Düse und der
von dem Tintenbehälter
erzeugte negative Druck ausgeglichen sind), durch den von dem Tintenbehälter erzeugten
negativen Druck ein statischer negativer Druck auf die Innenseite
des Fließpfades
ausgeübt.
Der Nullpunkt bei dem Druck in dem Fließpfad in 5 ist
der Punkt, welcher die Grenze zwischen dem statischen negativen
Druck und einem positiven Druck in dem Fließpfad anzeigt. Ist der interne
Druck des Fließpfads
ein positiver Druck, ragt der Wulstrand aus einer Düse aus,
und wenn bei diesem Punkt ein Drucksignal hereinkommt, resultiert
eine Verschlechterung der Qualität des
Druckens. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel konnte ein gutes
Druckresultat erlangt werden, wenn das Volumen der Pufferkammer
6 mm3 oder größer war. Jedoch kann das Volumen
der Pufferkammer abhängig
von der Anzahl von Ausstoßdüsen in dem
Kopf und der Ansteuerfrequenz kleiner als 6 mm3 sein.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
kann ein großes
Volumen sichergestellt werden, da die Pufferkammer in dem Fließpfad bildenden
Bauteil 1 zur Verfügung
gestellt ist, und es kann irgendeine bzw. jede Form frei ausgewählt werden, ohne
dass die Furche bzw. Einbrandkerbe zu dem Zeitpunkt der Herstellung
betroffen ist.Further, the absorbing ability of ink vibration largely varies according to the volume of gas present. 5 FIG. 12 is a graph illustrating the relationship between a buffer volume and the vibration amplitude of the pressure in a flow path that occurs when ejection is stopped. FIG. In this case, ink was ejected at a driving frequency of 18 kHz and a flow rate of about 9 g / min using a 304 nozzle as the ejection nozzle. As will be understood from this drawing, the vibration amplitude of the pressure in the flow path becomes smaller as the buffer volume increases. In general, when no ink is ejected (or when the holding force of the bead at a nozzle and the negative pressure generated from the ink container are balanced), a static negative pressure is applied to the inside of the flow path by the negative pressure generated from the ink container. The zero point at the pressure in the flow path in 5 is the point indicating the boundary between the static negative pressure and a positive pressure in the flow path. If the internal pressure of the flow path is a positive pressure, the bead edge protrudes from a nozzle, and if a pressure signal comes in at that point, a deterioration of the quality of printing results. In the present embodiment, a good pressure result could be obtained when the volume of the buffer chamber was 6 mm 3 or larger. However, the volume of the buffer chamber may be smaller than 6 mm 3, depending on the number of ejection nozzles in the head and the drive frequency. In the present embodiment, a large volume can be ensured because the buffer chamber in the flow path forming member 1 is provided, and any shape may be freely selected without affecting the groove at the time of manufacture.
Zudem
ist, da sich die Pufferkammer entfernt von der eine Heizquelle darstellenden
Heizplatte befindet, das Gas in der Pufferkammer nicht von der Wärme beeinflusst,
die von dem Ansteuern des Wärmewiderstandselements
verursacht wird. Daher kann ein gewünschtes Leistungsverhalten
aufrechterhalten werden, auch wenn die Quantität von Wärme groß ist und die Gasmenge in der
Pufferkammer groß ist,
wie in dem Fall eines Langkopfes.moreover
is because the buffer chamber is remote from the one heating source
Heating plate is located, the gas in the buffer chamber is not affected by the heat,
that of the driving of the thermal resistance element
is caused. Therefore, a desired performance
are maintained even if the quantity of heat is large and the amount of gas in the
Buffer chamber is large,
as in the case of a long head.
6 ist
ein schematisches Schaubild, welches die Vibrationswellenform des
Drucks in einem Fließpfad
zeigt, wenn die Pufferkammer mit einem Volumen von 12 mm3 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ausgestattet ist. Es wird verstanden, dass die Vibrationsamplitude
des Drucks nach der Beendigung des Druckens auf einen niedrigeren
Pegel unterdrückt
wird, als wenn der herkömmliche Kopf
Verwendung findet (vgl. 12). 6 is a schematic diagram showing the vibration waveform of the pressure in a Flow path shows when the buffer chamber is equipped with a volume of 12 mm 3 in the present embodiment. It is understood that the vibration amplitude of the print after the completion of printing is suppressed to a lower level than when the conventional head is used (see FIG. 12 ).
Das
Gas in der Pufferkammer löst
sich insbesondere bei niedrigen Temperaturen in Tinte auf. Bewirkt
dies, dass das Gas in der Pufferkammer verschwindet und vollständig durch
die Tinte ersetzt wird, wird keine Tintenvibration absorbiert und
die Wulstrandvibration wird in großem Maße gestört. Wird die Löslichkeit
von Luft in Wasser berechnet, weist die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aufzulösende Menge
des Gases bei 0°C
und 1 atm den Wert 3,4 mm3 auf und das Gas
in der Pufferkammer verschwindet nicht. Tatsächlich verschwand das Gas in
der Pufferkammer nicht, wenn es für 360 Stunden bei 5°C gespeichert
bzw. gelagert ist, und es kann sogar nach der Speicherung bzw. Lagerung weiterhin
eine gute Druckqualität
erzielt werden. Ferner kann die Rückhaltefähigkeit des Gases in der Pufferkammer
durch Unterziehen der Innenwand der Pufferkammer einer wasserabweisenden
Behandlung verbessert werden, um der Innenwand eine wasserabweisende
Eigenschaft zu verleihen.The gas in the buffer chamber dissolves in ink, especially at low temperatures. If this causes the gas in the buffer chamber to disappear and be completely replaced by the ink, no ink vibration is absorbed and the bead vibration is greatly disturbed. When the solubility of air in water is calculated, the amount of the gas to be dissolved at 0 ° C. and 1 atm in the present embodiment is 3.4 mm 3 , and the gas in the buffer chamber does not disappear. In fact, the gas did not disappear in the buffer chamber when stored at 5 ° C for 360 hours, and good print quality can be obtained even after storage. Further, the retention ability of the gas in the buffer chamber can be improved by subjecting the inner wall of the buffer chamber to a water-repellent treatment to impart a water-repellent property to the inner wall.
Als
Nächstes
wird ein Beispiel des von dem voranstehenden ersten Ausführungsbeispiel
unterschiedlichen Ausführungsbeispiels
vorgestellt, und es wird nur eine Beschreibung von den Unterschieden
zwischen den beiden Ausführungsbeispielen vorgenommen.When
next
Fig. 10 becomes an example of that of the above first embodiment
different embodiment
and only a description of the differences
made between the two embodiments.
(Zweites Ausführungsbeispiel)Second Embodiment
7 ist
eine vergrößerte Ansicht
der Umgebung bzw. der Peripherie der Pufferkammer gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs der vorliegenden Erfindung, und es
wird nur eine Beschreibung von den Unterschieden zwischen dem ersten
Ausführungsbeispiel
und dem zweiten Ausführungsbeispiel
vorgenommen. Insbesondere ist in 7 ein Beispiel
der Modifikation der Rille 3B für eine in 4 gezeigte
Pufferkammer dargestellt. Das heißt, die durch Zusammenfügen der
Behälterhalteeinheit 4 mit
dem Fließpfad
bildenden Bauteil 1 gebildete Pufferkammer weist zumindest
zwei Volumenexpansionsabschnitte 23 und 24 auf,
und die Volumenexpansionsabschnitte 23 und 24 und
die Rille 2B für
den Tintenzufuhrpfad stehen miteinander durch Verbindungsfließpfade 22 und 25 in
Verbindung, welche enger sind als die Volumenexpansionsabschnitte 23 und 24.
Zudem sind auch die Schweißrippen 31 um
den Volumenexpansionsabschnitt 23 und den Verbindungsfließpfad 25 herum zusätzlich zu
den in 4 gezeigten Abschnitten gebildet. Die Querschnitte
der Verbindungsfließpfade 22 und 25 sind
vorzugsweise kleiner als diejenigen der Volumenexpansionsabschnitte 23 und 24,
welche die Pufferkammer bilden. Gemäß dieser Beschaffenheit kann
durch den Einfluss von Druckverlust in den Verbindungsfließpfaden 22 und 25 verhindert
werden, dass Tinte in die Pufferkammer 23 fließt und das
Gas in der Pufferkammer aufgrund von unregelmäßiger Dekompression oder Vibration
während
des Transports einer fertiggestellten Kopfkartusche verschwindet
bzw. entweicht. 7 Fig. 16 is an enlarged view of the periphery of the buffer chamber according to a second embodiment of the ink jet recording head of the present invention, and only a description will be made of the differences between the first embodiment and the second embodiment. In particular, in 7 an example of the modification of the groove 3B for an in 4 shown buffer chamber shown. That is, by assembling the container holding unit 4 with the flow path forming component 1 formed buffer chamber has at least two volume expansion sections 23 and 24 on, and the volume expansion sections 23 and 24 and the groove 2 B for the ink supply path communicate with each other through connection flow paths 22 and 25 which are narrower than the volume expansion sections 23 and 24 , In addition, the welding ribs are also 31 around the volume expansion section 23 and the connection flow path 25 around in addition to the in 4 formed sections. The cross sections of the connecting flow paths 22 and 25 are preferably smaller than those of the volume expansion sections 23 and 24 which form the buffer chamber. According to this condition, by the influence of pressure loss in the connecting flow paths 22 and 25 prevents ink from entering the buffer chamber 23 flows and the gas in the buffer chamber due to irregular decompression or vibration during the transport of a finished head cartridge disappears or escapes.
(Drittes Ausführungsbeispiel)(Third Embodiment)
8 ist
eine vergrößerte Ansicht
der Umgebung bzw. der Peripherie der Pufferkammer gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, und es wird nur eine Beschreibung von den
Unterschieden zwischen dem ersten Ausführungsbeispiel und dem dritten
Ausführungsbeispiel vorgenommen.
In 8 zeigt der Pfeil F die Richtung an, in welcher
Tinte zu der Zeit des Ausstoßes
fließt. 8th Fig. 10 is an enlarged view of the periphery of the buffer chamber according to a third embodiment of the present invention, and only a description will be made of the differences between the first embodiment and the third embodiment. In 8th The arrow F indicates the direction in which ink flows at the time of ejection.
Wie
bei dem ersten Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, sind durch Bilden
von Oberflächenabschnitten
(Schweißoberflächenabschnitten)
mit den Schweißrippen 31 um
die Rillen für
Tintenzufuhrpfade herum die Rillen für eine Pufferkammer und die
Verbindungsfließpfade
an den Oberflächen
der Behälterhalteeinheit
und des Fließpfad
bildenden Bauteils, an welchen sie miteinander zusammengefügt sind,
die Tintenzufuhrpfade und die Pufferkammer, welche durch Zusammenfügen der Rillen
miteinander durch Schweißen
gebildet sind, sicher abgedichtet. Zusätzlich dazu ist, bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel,
die Schweißrippe 31 bei
dem Punkt (der in 8 durch den Kreisabschnitt A
angezeigt ist), bei dem die Rille 2B für den Tintenzufuhrpfad und
der von der Rille 23 abzweigende Verbindungsfließpfad 22 aneinander
angeschlossen sind, näher
an der Rille 2B für
den Tintenzufuhrpfad und dem Verbindungsfließpfad 22 gebildet
als die des ersten Ausführungsbeispiels,
und das Schweißen
ist innerhalb der Schweißrippe 31 wird
reduziert.As in the first embodiment with reference to 4 are described by forming surface portions (weld surface portions) with the welding ribs 31 around the grooves for ink supply paths, the grooves for a buffer chamber and the connection flow paths on the surfaces of the container holding unit and the flow path forming member to which they are joined together, the ink supply paths and the buffer chamber formed by joining the grooves together by welding, certainly sealed. In addition, in the present embodiment, the welding rib is 31 at the point (in 8th indicated by the circle portion A) in which the groove 2 B for the ink supply path and the groove 23 branching connection flow path 22 are connected to each other, closer to the groove 2 B for the ink supply path and the connection flow path 22 formed as that of the first embodiment, and the welding is within the welding rib 31 is reduced.
Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
kann ungeachtet davon, in welcher Position sich eine fertiggestellte
Kopfkartusche während
eines Transports oder einer Lagerung befindet, verhindert werden, dass
aufgrund von unregelmäßiger Vibration
und Schock Tinte in die Pufferkammer 23 durch den Schweißbereich
innerhalb der Schweißrippe 31 fließt und das
Gas in der Pufferkammer verschwindet. Ferner kann durch Anwenden
der Form wie der Abschnitt A in 8 auf das
voranstehende zweite Ausführungsbeispiel,
die Rückhaltefähigkeit
des Gases in der Pufferkammer weiter verbessert werden.According to this embodiment, regardless of what position a finished head cartridge is in during transportation or storage, ink can be prevented from being introduced into the buffer chamber due to irregular vibration and shock 23 through the welding area inside the welding rib 31 flows and the gas in the buffer chamber disappears. Further, by applying the shape as the section A in FIG 8th to the foregoing second embodiment, the retention ability of the gas in the buffer chamber can be further improved.
(Viertes Ausführungsbeispiel)(Fourth Embodiment)
9 ist
eine vergrößerte Ansicht
der Umgebung bzw. der Peripherie der Pufferkammer gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung und es wird nur eine Beschreibung von
den Unterschieden zwischen dem ersten Ausführungsbeispiel und dem vierten
Ausführungsbeispiel
vorgenommen. In 8 zeigt der Pfeil F die Richtung
an, in welcher Tinte zu der Zeit des Ausstoßes fließt. 9 is an enlarged view of the surroundings and the periphery of the buffer chamber according to a fourth embodiment of the present invention, and only a description will be made of the differences between the first embodiment and the fourth embodiment. In 8th The arrow F indicates the direction in which ink flows at the time of ejection.
Die
Bildung der Pufferkammer ist nicht auf nur eine Seite des Tintenzufuhrpfads
beschränkt,
wie in 4, 7 und 8 gezeigt.
Wie insbesondere in 9 gezeigt, kann eine weitere
Kammer durch zur Verfügung
Stellen eines weiteren Volumenexpansionsabschnitts 26 auf
der Seite der Rille 2B für den Tintenzufuhrpfad gegenüber von
der Seite davon, an welche die Rille 3B für die Pufferkammer
angeschlossen ist, und durch Anschließen des Volumenexpansionsabschnitts 26 an
die Rille 2B für
den Tintenzufuhrpfad durch den Verbindungsfließpfad 27, welcher
enger ist als der Volumenexpansionsabschnitt 26, gebildet
werden.The formation of the buffer chamber is not limited to only one side of the ink supply path, as in FIG 4 . 7 and 8th shown. As in particular in 9 can show another chamber by providing another volume expansion section 26 on the side of the groove 2 B for the ink supply path opposite to the side thereof to which the groove 3B is connected to the buffer chamber, and by connecting the volume expansion section 26 to the groove 2 B for the ink supply path through the connection flow path 27 , which is narrower than the volume expansion section 26 to be formed.
Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
kann, ungeachtet davon, in welcher Position sich eine fertiggestellte
Kopfkartusche während
eines Transports oder einer Lagerung befindet, der Einfluss des
Verschwindens von Gas in der Pufferkammer, welches aufgrund von
unregelmäßiger Vibration
und Schock durch die in die Pufferkammer fließende Tinte verursacht wird,
auf einem niedrigen Pegel gehalten werden.According to this
embodiment
irrespective of which position a completed one is
Head cartridge during
a transport or storage, the influence of the
Disappearance of gas in the buffer chamber due to
irregular vibration
and shock is caused by the ink flowing into the buffer chamber,
be kept at a low level.
Selbstverständlich kann
die Beschaffenheit bzw. Ausgestaltung, bei welcher eine oder mehr
Pufferkammern an beiden Seiten des Tintenzufuhrpfads wie bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel
gebildet sind, in Kombination mit einem von beiden oder beiden des
Ausführungsbeispiels
von 7 und des Ausführungsbeispiels
von 8 angewendet werden. Dadurch kann die Rückhaltefähigkeit
des Gases in der Pufferkammer weiter verbessert werden. Jedoch muss
zumindest einer der Verbindungsfließpfade, welcher mit der Pufferkammer
in Verbindung steht, die an beiden Seiten des Tintenzufuhrpfads
gebildet ist, mit einem Winkel von zumindest 90° zu der Richtung gebildet sein,
in welche Tinte fließt,
wenn die Tinte von dem Druckkopf ausgestoßen wird, und der Winkel des
anderen Verbindungsfließpfades muss
nicht der gleiche sein wie der voranstehende Winkel und sollte gemäß der Art
auf einen optimalen Winkel gesetzt werden, in welcher der Druckkopf
in dem Druckgerät
installiert wird.Of course, the constitution in which one or more buffer chambers are formed on both sides of the ink supply path as in the present embodiment may be used in combination with either or both of the embodiment of FIG 7 and the embodiment of 8th be applied. Thereby, the retention ability of the gas in the buffer chamber can be further improved. However, at least one of the communication flow paths communicating with the buffer chamber formed on both sides of the ink supply path must be formed at an angle of at least 90 degrees to the direction in which ink flows when the ink is ejected from the print head and the angle of the other connection flow path need not be the same as the above angle, and should be set to an optimum angle according to the type in which the print head is installed in the printing apparatus.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)(Fifth Embodiment)
10 ist
eine schematische Querschnittsansicht eines fünften Ausführungsbeispiel des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs
der vorliegenden Erfindung. In 10 bezeichnet
ein Bezugszeichen 28 ein weiteres Fließpfad bildendes Bauteil, welches zwischen
dem Fließpfad
bildenden Bauteil 1 und der Halteeinheit 4 angeordnet
ist, und dieses Fließpfad bildende
Bauteil 28 weist Pufferkammern 29 zum Aufbewahren
bzw. Halten von Gas auf. 11 ist eine
schematische perspektivische Ansicht des Fließpfad bildenden Bauteils 28.
Die Pufferkammern 29 sind derart geformt bzw. gebildet,
dass sie sich in Richtung auf den Tintenzufuhrpfad herunter verjüngen und
unter der Behälterhalteeinheit 4 kleine
lichte Weiten 30 aufweisen. Das heißt, die Querschnitte der lichten
Weiten 30, welche die Verbindungsfließpfade sind, die mit den Pufferkammern
und dem Tintenzufuhrpfad in Verbindung stehen, sind ausreichend
kleiner als diejenigen der Pufferkammern 29. Bei dieser Beschaffenheit
wird das Gas in den Pufferkammern 29 nicht durch die Tinte
ersetzt, da Tinte den gesamten Umfang der lichten Weiten 30 augenblicklich
abdichtet, so dass das Gas in den Kammern zurückgehalten werden kann. In
diesem Fall müssen
die Behälterhalteeinheit 4 und
das Fließpfad
bildende Bauteil 28 miteinander zusammengefügt werden,
damit um die Pufferkammern herum keine Leckagen vorhanden sind. 10 Fig. 12 is a schematic cross-sectional view of a fifth embodiment of the ink jet recording head of the present invention. In 10 denotes a reference numeral 28 another flow path forming member, which between the flow path forming member 1 and the holding unit 4 is arranged, and this flow path forming component 28 has buffer chambers 29 for storing or holding gas. 11 is a schematic perspective view of the flow path forming member 28 , The buffer chambers 29 are formed so as to taper down toward the ink supply path and under the container holding unit 4 small clear spaces 30 exhibit. That is, the cross sections of the clear widths 30 which are the connection flow paths communicating with the buffer chambers and the ink supply path are sufficiently smaller than those of the buffer chambers 29 , In this condition, the gas in the buffer chambers 29 not replaced by the ink, since ink covers the entire circumference of the clear widths 30 seals immediately, so that the gas can be retained in the chambers. In this case, the container holding unit 4 and the flow path forming member 28 be joined together so that there are no leaks around the buffer chambers.
Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde
das Fließpfad
bildende Bauteil 28 mit der Behälterhalteeinheit 4 durch
Bilden von Schweißrippen um
die Pufferkammern 29 herum und durch Schweißen dieser
Schweißrippen
mittels einem Ultraschallschweißen
zusammengefügt.
Bei dieser Beschaffenheit können,
wenn die Pufferkammern zum Aufbewahren von Gas nicht parallel zu
dem Tintenzufuhrpfad 2 aufgrund von Raumfragen bzw. -angelegenheiten
oder dergleichen zur Verfügung
gestellt werden können,
die Pufferkammern durch die Ausrichtung in einer vertikalen Richtung
zur Verfügung
gestellt werden, und die Größe des Kopfes
kann vorteilhaft reduziert werden. Durch Kombination eines derartigen
Ausführungsbeispiels
mit jedem der voranstehenden ersten bis fünften Ausführungsbeispiele, wie geeignet,
wird die Flexibilität
beim Bereitstellen der Pufferkammer für den Tintenzufuhrpfad zwischen der
Druckkopfeinheit und der Behälterhalteeinheit
erhöht.In the present embodiment, the flow path forming member became 28 with the container holding unit 4 by forming welding ribs around the buffer chambers 29 around and welded together by welding these welding ribs by means of ultrasonic welding. In this condition, if the buffer chambers for storing gas are not parallel to the ink supply path 2 due to space issues or the like, the buffer chambers can be provided by the alignment in a vertical direction, and the size of the head can be advantageously reduced. By combining such an embodiment with each of the above first to fifth embodiments, as appropriate, the flexibility in providing the buffer chamber for the ink supply path between the print head unit and the container holding unit is increased.
Wie
zuvor beschrieben kann, gemäß der vorliegenden
Erfindung, bei dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf, bei welchem der
Flüssigkeitszufuhrpfad, welcher
mit dem Behälter
und den Ausstoßabschnitten
zum Ausstoßen
der Flüssigkeit
in dem Behälter
in Verbindung steht, gebildet wird, indem die die Ausstoßabschnitte
aufweisende Druckkopfeinheit mit der Behälterhalteeinheit und dem den
Kopf verwendenden Druckgerät
zusammengefügt
ist, indem die Pufferkammer zum Aufbewahren von Gas an den voranstehenden
Flüssigkeitszufuhrpfad
angeschlossen ist, die Vibration des Drucks in dem Fließpfad aufgrund der
Vibration der Tinte zu der Zeit des Ausstoßes der Tinte unterdrückt werden,
ein stabiler Ausstoßzustand
bewahrt bzw. aufrechterhalten werden, und immer ein Bild hoher Qualität erlangt
werden.As described above, according to the present invention, in the ink jet recording head in which the liquid supply path communicating with the container and the discharge portions for discharging the liquid in the container is formed by the printhead unit having the discharge portions the printing apparatus using the head is connected by connecting the buffer chamber for storing gas to the above liquid supply path, suppressing the vibration of the pressure in the flow path due to the vibration of the ink at the time of discharging the ink, maintaining a stable ejection state be maintained, and in the a picture of high quality can be obtained.
Ferner
wird durch Bilden des voranstehenden Flüssigkeitszufuhrpfads und der
voranstehenden Pufferkammer durch Zusammenfügen der voranstehenden Behälterhalteeinheit
mit einem oder mehr Zufuhrpfad-Bildungsbauteilen,
die Flexibilität
bei einer Konzeption der Form des Flüssigkeitszufuhrpfads oder der
Pufferkammer oder bei einer Bestimmung der Position des Flüssigkeitszufuhrpfads
oder der Pufferkammer erhöht.Further
is formed by forming the above liquid supply path and the
protruding buffer chamber by joining the above container holding unit
with one or more supply path forming components,
the flexibility
in a design of the shape of the liquid supply path or the
Buffer chamber or in a determination of the position of the liquid supply path
or the buffer chamber increases.
Zudem
kann durch Anordnen des voranstehenden Flüssigkeitszufuhrpfads in der
zu der Schwerkraftrichtung senkrechten Richtung die Unterdrückung von
Tintenvibration durch bzw. von die Pufferkammer erzielt werden,
ohne dass der Einfluss von Schwerkraftkomponenten in Betracht gezogen wird.moreover
can be achieved by arranging the foregoing liquid supply path in the
to the direction of gravity vertical direction the suppression of
Ink vibration can be achieved by or from the buffer chamber,
without considering the influence of gravity components.
Außerdem kann
durch Anordnen des die voranstehende Pufferkammer mit dem voranstehenden Flüssigkeitszufuhrpfad
verbindenden bzw. anschließenden
Fließpfads
bei einem Winkel von zumindest 90° zu
der Richtung, in welche eine Flüssigkeit
von dem Behälter
in Richtung auf den Ausstoßabschnitt gerichtet
ist, verhindert werden, dass Tinte in die Pufferkammer fließt, wenn
die Tinte in den Tintenzufuhrpfad fließt, und das Gas in der Pufferkammer
ersetzt bzw. verdrängt.
Zusätzlich
kann, wenn der Querschnitt des die voranstehende Pufferkammer mit
dem voranstehenden Flüssigkeitszufuhrpfad
verbindenden bzw. anschließenden
Fließpfads
kleiner als der der voranstehenden Pufferkammer ist, das Verschwinden
des Gases in der Pufferkammer effektiver verhindert werden.In addition, can
by placing the foregoing buffer chamber with the above liquid supply path
connecting or subsequent
flow path
at an angle of at least 90 °
the direction in which a liquid
from the container
directed towards the ejection section
is to prevent ink from flowing into the buffer chamber when
the ink flows into the ink supply path, and the gas in the buffer chamber
replaced or displaced.
additionally
can if the cross section of the above buffer chamber with
the foregoing liquid supply path
connecting or subsequent
flow path
smaller than the above buffer chamber is the disappearance
of the gas in the buffer chamber can be more effectively prevented.
Zudem
kann durch Unterziehen der Innenwand der voranstehenden Pufferkammer
einer wasserabweisenden Behandlung die Rückhaltefähigkeit des Gases in der Pufferkammer
verbessert werden.moreover
can by subjecting the inner wall of the above buffer chamber
a water-repellent treatment, the retention capacity of the gas in the buffer chamber
be improved.
Es
ist ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf zur Verfügung gestellt, mit einer Druckkopfeinheit,
welche einen oder mehr Ausstoßabschnitte
zum Ausstoßen
von einem oder mehr Flüssigkeitstypen
zum Drucken aufweist, einer Behälterhalteeinheit,
in welcher ein oder mehr Behälter
zum Speichern von einem oder mehr Flüssigkeitstypen geladen sind,
die von der Druckkopfeinheit auszustoßen sind, und einem Flüssigkeitszufuhrpfad,
welcher in der Behälterhalteeinheit
gebildet ist und mit der Druckkopfeinheit und dem Behälter in
Verbindung steht, wobei eine Pufferkammer zum Aufbewahren von Gas
an den Flüssigkeitszufuhrpfad
angeschlossen ist.It
there is provided an ink jet recording head having a printhead unit,
which one or more ejection sections
for ejection
one or more fluid types
for printing, a container holding unit,
in which one or more containers
are loaded to store one or more fluid types,
which are to be ejected from the print head unit, and a liquid supply path,
which in the container holding unit
is formed and with the printhead unit and the container in
Connection stands, wherein a buffer chamber for storing gas
to the fluid supply path
connected.