JP2006088570A - インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止する。
【解決手段】 インクプール70と共通インク流路14の連通部80において、共通インク流路14が長いほど、連通部80の開口82の面積を広くし、各共通インク流路14の流路抵抗を略等しくしている。したがって、ノズルからインクを吸引する際、各々の共通インク流路14には、必要とする流量以上のインクが流れない。よって、インクジェット記録ヘッド112全体として適切なインクの吸引量となる。つまり、インクジェット記録ヘッド112全体として吸引量が減少する。
【選択図】 図3
【解決手段】 インクプール70と共通インク流路14の連通部80において、共通インク流路14が長いほど、連通部80の開口82の面積を広くし、各共通インク流路14の流路抵抗を略等しくしている。したがって、ノズルからインクを吸引する際、各々の共通インク流路14には、必要とする流量以上のインクが流れない。よって、インクジェット記録ヘッド112全体として適切なインクの吸引量となる。つまり、インクジェット記録ヘッド112全体として吸引量が減少する。
【選択図】 図3
Description
本発明は、インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置に関する。
インクジェット記録装置はインクジェット記録ヘッドを主走査方向に往復させ、また記録用紙等を複走査方向に搬送させて、複数のノズルから選択的にインク滴を吐出させることで記録用紙等に文字や画像を印刷する。インクジェット記録ヘッドは各イジェクタの圧力室を加圧してノズルからインク滴を吐出している。
さて、インクジェット記録ヘッドは、インクジェット記録ヘッド内の気泡が振動などで移動し、圧力室に進入するとインク滴の吐出特性が悪化したり、不吐出を引き起こす。
よって、複数のプレートを積層して接着したインクジェット記録ヘッドにおいて、ノズルより大きなインク導入口が形成されたスペーサを設けることで、接着剤がハミ出してもインクの流通を円滑にし、気泡の滞留を防止するインクジェット記録ヘッドが提案されている。(例えば、特許文献1参照)。
あるいは、圧力室の断面形状をノズルに近付くに従い、徐々に狭くし、インクの流れの澱みを防止するインクジェット記録ヘッドが提案されている。(例えば、特許文献2参照)。
また、近年、インクジェット記録装置は高速化の傾向が強まっている。このためインクジェット記録ヘッドを長尺化し、インクジェット記録ヘッド、一つあたりのノズル数を増やしてマトリックス状に行列配置することで、より短時間に広い領域に画像形成することが可能なインクジェット記録ヘッドが作られている。
このようにノズルをマトリックス状に配置する場合、インク供給部から導入されたインクは、まず、本流に流れ、本流から支流へと流れていく。そして、支流に接続し、ノズルや圧力室等で構成されたイジェクタにインクが供給される構成となっているインクジェット記録ヘッドがある。
このような構成のインクジェット記録ヘッドでは、特願2003−081625に記載されているように、本流と支流との連通部に階段部を設けてインクの流れをスムーズにし、連通部の気泡の残留を防止しているものがある。
特開2002−001953号公報
特開2002−219068号公報
しかしながら、支流の長さが異なると各支流で流路抵抗が異なる。また、支流の太さが異なると各支流で流路抵抗が異なる。更に、支流に接続されているイジェクタ数が異なると支流に流れるインクの流量が異なるので、やはり各支流で流路抵抗が異なる。
各支流で流路抵抗が異なると、例えば、インクジェット記録ヘッドへのインクの充填時やメンテナンスなどで、ノズルからインクを吸引し気泡を排出する際などに、流路抵抗の大きな支流に必要なインクの流速を与えると、流路抵抗の小さな支流は必要とするインクの流量以上のインクが流れてしまい、インクジェット記録ヘッド全体として、吸引するインクの流量が増大する。あるいは、流路抵抗が異なることによりインク吐出特性にも影響がでる。
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止することを目的とする。
請求項1に記載のインクジェット記録ヘッドは、ノズルからインク滴を吐出するイジェクタと、1つ又は複数の前記イジェクタが接続し、該イジェクタにインクを供給する複数の支流と、複数の前記支流が接続し、該支流にインクを供給する1つ又は複数の本流と、を備え、前記イジェクタが二次元状にマトリックス配置され、前記支流の長さ、太さ、及び該支流に接続した前記イジェクタ数のうち、いずれか1つ、又は2つ以上が異なる支流を、1つ以上備えるインクジェット記録ヘッドであって、前記支流の流路抵抗を調整する流路抵抗調整手段を備えることを特徴としている。
請求項1に記載のインクジェット記録ヘッドは、ノズルからインク滴を吐出するイジェクタを備えている。1つ又は複数のイジェクタが支流に接続している。複数の支流は本流に接続している。そして、イジェクタが二次元状にマトリックス配置され、支流の長さ、太さ、及び支流に接続したイジェクタ数のうち、いずれか1つ、又は2つ以上が異なる支流を、1つ以上備えるている。
支流の長さ、太さが異なると支流の流路抵抗が異なる。また、支流に接続されているイジェクタ数が異なると支流に流れるインクの流量が異なるので、やはり支流の流路抵抗が異なる。
このように、支流の流路抵抗が異なると、不具合を生じる。例えば、インクジェット記録ヘッドへのインクの充填時やメンテナンスなどで、ノズルからインクを吸引し気泡を排出する際など、流路抵抗の大きな支流に必要なインクの流速を与えると、流路抵抗の小さな支流は必要とするインクの流量以上のインクが流れてしまい、インクジェット記録ヘッド全体として吸引するインクの流量の増大する。或いは、流路抵抗の違いが吐出特性へ影響し、流路抵抗の異なる支流に接続されたイジェクタ間の吐出特性が不均一となる等がある。
したがって、流路抵抗調整手段で支流の流路抵抗を調整し、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止している。
請求項2に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項1に記載の構成において、前記流路抵抗調整手段は、前記本流と前記支流とが接続した連通部の形状を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴としている。
請求項2に記載のインクジェット記録ヘッドは、本流と支流とが接続した連通部の形状を変えて、支流の流路抵抗を調整し、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止している。
請求項3に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項2に記載の構成において、前記本流と前記支流とは上下に配置され、該本流と該支流とが重なった部分が前記連通部であり、前記本流と前記支流とが重なる面積を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴としている。
請求項3に記載のインクジェット記録ヘッドは、本流と支流とは上下に配置され、本流と該支流とが重なった部分が連通部となる。そして、本流と支流とが重なる面積を変えて、支流の流路抵抗を調整し、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止している。
請求項4に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項2に記載の構成において、前記本流と前記支流とは上下に配置され、該本流と該支流とが重なった部分が前記連通部であり、前記連通部の上下方向の深さを変えて、前記支流の流路抵抗を調整することを特徴としている。
請求項4に記載のインクジェット記録ヘッドは、本流と支流とは上下に配置され、本流と支流とが重なった部分が連通部となる。そして、連通部の上下方向の深さを変えて、支流の流路抵抗を調整し、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止している。
請求項5に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項2に記載の構成において、前記本流と前記支流とが上下に配置され、該本流と該支流とが重なった部分が連通部であり、該連通部に該支流の延びる方向に突出した一段以上の階段部が設けられ、前記階段部の形状を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴としている。
請求項5に記載のインクジェット記録ヘッドは、本流と支流とが上下に配置され、本流と支流とが重なった部分が連通部となる。連通部には支流の延びる方向に突出した一段以上の階段部が設けられている。そして、階段部の形状を変えて支流の流路抵抗を調整し、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止している。
請求項6に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項2に記載の構成において、前記本流と前記支流との間を繋ぐ流路孔が形成され、前記流路孔の面積を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴としている。
請求項6に記載のインクジェット記録ヘッドは、本流と支流との間を繋ぐ流路孔が設けられている。そして、流路孔の面積を変えて支流の流路抵抗を調整し、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止している。
請求項7に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項6に記載の構成において、前記本流が形成された本流プレートと、前記支流が形成された支流プレートと、前記本流プレートと前記支流プレートとの間に設けられ、前記流路孔が形成された流路調整プレートと、が積層されたことを特徴としている。
請求項7に記載のインクジェット記録ヘッドは、本流が形成された本流プレートと、支流とが形成された支流プレートと、本流プレートと支流プレートとの間に設けられ、本流と支流との間を繋ぐ流路孔が形成された流路調整プレートと、が積層されて構成している。そして、流路調整プレートの流路孔の面積を変えて、支流の流路抵抗を調整し、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止している。
請求項8に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項1に記載の構成において、前記流路抵抗調整手段は、前記支流の体積を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴としている。
請求項8に記載のインクジェット記録ヘッドは、支流の体積を変えて、支流の流路抵抗を調整し、支流の流路抵抗が異なることによる不具合を防止している。
請求項9に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項1から請求項8のいずれか一向に記載の構成において、前記イジェクタは、前記ノズルと、前記ノズルに連通した圧力室と、前記圧力室に接して該圧力室内のインクを加圧し、前記ノズルからインク滴を吐出させるアクチュエータと、前記圧力室と前記支流とに連通し、該支流から該圧力室へインクを供給するインク供給路と、を有することを特徴としている。
請求項10記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項9に記載の構成において、前記アクチュエータは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する圧電素子を備えることを特徴としている。
請求項11に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項9に記載の構成において、前記アクチュエータは、前記圧力室内のインクを加熱し発泡させることで加圧する発熱抵抗体を備えることを特徴としている。
請求項12に記載のインクジェット記録装置は、請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のインクジェット記録ヘッドを使用することを特徴としている。
請求項12に記載のインクジェット記録装置は、支流の流路抵抗を調整する流路手段を備えたインクジェット記録へッドを備えている。したがって、支流の流路抵抗が異なり吐出特性が不均一となることが防止されている。よって、画像品質が良好な装置である。
請求項13に記載のインクジェット記録装置は、請求項12に記載の構成において、前記ノズルからインクを吸引する吸引手段を備えることを特徴としている。
請求項13に記載のインクジェット記録装置は、吸引手段でノズルからインクを吸引し、例えば、インクジェット記録ヘッドの中の気泡を排出するなどのメンテナンスを行う。支流の流路抵抗が調整されているので、インクジェット記録ヘッド全体として、必要以上にインクが吸引されない。
以上説明したように本発明によれば、支流の流路抵抗が異なることによる不具合が防止される。
以下、本発明に係るインクジェット記録ヘッドの第1実施形態について説明する。尚、各図の矢印Fはインクの流れを表す矢印である。
図3に示すように、インクジェット記録ヘッド112は、図示しないインクタンクに繋がるインク供給部72から導入されたインクが充填されるインクプール70を二つ備えている。この各インクプール70は10箇所の連通部80から、略直方体形の共通インク流路14が、それぞれ平行に同一平面上に10本伸びている。つまり、インクプール70を本流とすれば、共通インク流路14は、インクプール70から分岐した支流となっている。なお、本実施形態では、二つのインクプール70から10本の共通インク流路14が延びた構成としたが、インクプール70は1つであっても良いし、3つ以上であっても良い。また、共通インク流路14も2本以上であれば良い。
また、図5に示すように、インクプール70の下方に共通インク流路14が位置し、インクプール70の下面と共通インク流路14とが重なった部分が連通部80となっている。なお、判りやすくする為、図5では、イジェクタ60(図2参照)を全て省略し、図3はイジェクタ60を一部省略している。また、図4は図3の共通インク流路14の流末端部の拡大図である。
図3に示すように、共通インク流路14は、並びの一方側の3列は長く(同じ長さ)、4列目から他方側へ徐々に短くなり(異なる長さ)、そして、他方側の3列は短くなっている(同じ長さ)。
共通インク流路14には、その長さに応じてイジェクタ60が接続している。つまり、長い共通インク流路14には多数のイジェクタ60が接続し、短くなるにつれ接続するイジェクタ60も減少している。そして、二つのインクプール70を対向して並べると、長さの異なる共通インク流路14の流末端部が対向する。
このような構成とすることで、インクジェット記録ヘッド112全体を平面視するとイジェクタ60がマトリックス状に多数、配置される。
図1と図2とに示すように各イジェクタ60は、インク滴を吐出するノズル10と、ノズル10からインク滴を吐出させ、インクの吐出方向から平面視したとき六角形形状をした圧力室12と、を備えている。そして、ノズル10と圧力室12とを連通するノズル連通室16と、共通インク流路14の開口部20と圧力室12とを連通するインク供給路18とを備えている。
更に、圧力室12の上面には振動板34が接着され、振動板34の上面には圧電素子36が接着され、圧電素子36の上面にはボール半田40を介して配線基板38が接合されている。
つぎに、本実施形態のインクジェット記録ヘッド112の製造方法の概要を説明する。
インクジェット記録ヘッド112は、各インク流路などとなる孔が形成された複数のプレートを積層し、その孔によって構成された空間が各流路などとなる。
具体的には、ノズル10が形成されるノズルプレート22と、ノズル連通室16と共通インク流路14とを形成する共通インク流路プレート24、26と、ノズル連通室16と共通インク流路14の開口部20とインクプール70とを形成するスループレート28と、インク供給路18とインクプール70が形成されたインク供給路プレート30と、圧力室12とインクプール70が形成された圧力室プレート32とを順番に積層し接合する。
次に、ノズルプレート22の表面に撥水コート膜を被覆すると共に、エキシマレーザにてノズル10を開ける。そして、ノズル10を形成後に圧力室プレート32に振動板34を接着する。
尚、ノズルプレート22の材質はポリイミドであり、共通インク流路プレート24、26、スループレート28、インク供給路プレート30、圧力室プレート32、振動板34の材質はSUSである。
次に、別途、剥離可能な接着剤、例えば接着後に所定の温度で加熱すると、発泡して接着力が大幅に低下する性質を有する熱発泡性接着フィルムを介して図示しない固定基板に接着された、図示しない圧電プレートに、例えばサンドブラスト加工を用いて、マトリックス状に配列された圧電素子36を作成する。
この固定基板上にマトリックス状に作成された圧電素子36の固定基板が接着された逆の面を、前述した流路プレートユニットの振動板34の面に接着する
尚、圧電プレートの両面には、電極層として第1及び第2電極層がスパッタリングなどで予め形成されており、共通電極として兼用する振動板34と導電性接着剤で接着することで、第一電極層、すなわち圧電素子36と振動板34とは電気的にも接続される。
尚、圧電プレートの両面には、電極層として第1及び第2電極層がスパッタリングなどで予め形成されており、共通電極として兼用する振動板34と導電性接着剤で接着することで、第一電極層、すなわち圧電素子36と振動板34とは電気的にも接続される。
つづいて、固定基板を加熱して熱発泡性接着フィルムの接着力を低減させ、固定基板を剥離する。
剥離後、各圧電素子36毎にボール半田40を形成した配線基板38を圧電素子36と接合する。前述したように圧電素子36の両面には第1及び第2電極層が形成されているので、第2電極層、すなわち圧電素子36と配線基板38とは電気的に接続される。
このような製造方法によって本実施形態のインクジェット記録ヘッド112が完成する。
さて、図6はインクプール70と共通インク流路14とを模式的に示した図である。なお、判りやすくする為、インクプール70は1つのみ図示し、また、イジェクタ60は図示を省略している。
インクプール70と共通インク流路14との連通部80において、共通インク流路14の端部14Aは共通インク流路14が長いほど、インクプール70側に位置している。つまり、共通インク流路14が長いほど(接続されているイジェクタ60(図3参照)が多いほど)、連通部80の開口82の面積が広くなっている。
連通部80の開口82の面積を変えることによって、連通部80をインクが流れにくく、あるいは流れ易くできる。つまり、連通部80の開口82の面積によって各共通インク流路14の流路抵抗が調整できる。
そして、本実施形態では、長い(接続されているイジェクタ60が多い)共通インク流路14と短い(接続されているイジェクタ60が少ない)共通インク流路14とで、流路抵抗が略等しくなるように開口82の面積が調整されている。
このような構成のインクジェット記録ヘッド112は、インクタンク(図示省略)のインクがインク供給部72からインクプール70に充填される。インクプール70に充填後、各連通部80から各共通インク流路14に充填されていく。そして、共通インク流路14に充填された後、図1(B)の矢印Fのように共通インク流路14の開口部20からインク供給路18を通って各圧力室12とノズル連通室16とにインクが充填され、ノズル10において表面が圧力室12側に僅かに凹んだメニスカスを形成する。
このようにインクが充填された状態で、例えばボール半田40から振動板34へと通電することで圧電素子36がたわみ、振動板34を介して圧力室12のインクが加圧され、ノズル10からインク滴が吐出する。
なお、各共通インク流路14の流路抵抗は、インク吐出性能にも若干の影響を与える。しかし、前述したように、各共通インク流路14の流路抵抗が略等しくなっているので、異なる共通インク流路14に接続されたイジェクタ60間のインク吐出性能は等しい。
つぎに、本実施形態のインクジェット記録ヘッド112を使用したインクジェット記録装置について説明する。図16は、インクジェット記録ヘッド112を備えたインクジェット記録装置102の部分断面斜視図である。
インクジェット記録装置102はインクジェット記録ヘッド112を搭載するキャリッジ104、キャリッジ104を主走査方向Mに走査する為の主走査機構106、記録媒体としての記録用紙Pを副走査方向Sに走査する為の副走査機構108、及びメンテナンスステーション110等を含んで構成されている。
インクジェット記録ヘッド112は、ノズル10が形成されたノズルプレート22(図2及び図17参照)が、記録用紙Pと対向するようにキャリッジ104上に搭載されており、主走査機構106によって主走査方向Mに移動されながら記録用紙Pに対してインク滴を吐出することにより、一定のバンド領域BEに対して画像の記録を行う。主走査方向Mへの1回の移動が終了すると、副走査機構108によって記録用紙Pが副走査方向Sに搬送され、再びキャリッジ104を主走査方向Mに移動させながら次のバンド領域BEを記録する。こうした動作を複数回繰り返すことにより、記録用紙Pの全面にわたって画像記録を行うことができる。
図16と図17とに示すように、メンテナンスステーション110は印字範囲外に設けられている。また、メンテナンスステーション110には、キャップ50や図示しないダミージェット受け部、クリーニングブレード等を備えており、ダミージェット動作、クリーニング動作、インクの吸引動作等のメンテナンス動作を所定のタイミングで行う。
尚、インクの吸引動作とは、インクジェット記録ヘッド112のノズル10からインクを吸引することで、例えば、インクジェット記録ヘッド112内の気泡の排出を行い、吐出特性を回復する動作のことをいう。
具体的には、図17(B)に示すように、メンテナンスステーション110のキャップ50上に搬送されたインクジェット記録ヘッド112のノズル面10Aに図示しない昇降機構によってキャップ50を密着させ、図示しないポンプによって、ノズル10からインクを吸引し、吐出特性の回復を行う。
ノズル10から吸引したインクは廃インクタンク(図示省略)に送られ回収される。廃インクタンクに回収されたインクは再利用されない。
なお、上記実施の形態では、インクジェット記録ヘッド112をキャリッジ104によって搬送しながら記録を行ったが、これに限定されるものではない。例えば、ノズルを記録媒体の全幅にわたって配置し、インクジェット記録ヘッドは固定して、記録媒体のみを搬送しながら記録を行っても良い。
つぎに、本実施形態の作用について説明する。
前述したように、インクジェット記録ヘッド112は、所定のタイミングでインクジェット記録ヘッド112のノズル面10Aにキャップ50を密着させ、ノズル10からインクを吸引し、例えば、気泡を排出しインク吐出特性の回復を行う。(図17参照)。
このときインクは、図3に示すように、インクタンク(図示略)のインクがインク供給部72からインクプール70へと流れ、インクプール70の各連通部80から各共通インク流路14に流れていく。そして、共通インク流路14の開口部20から各イジェクタ60に流れていく。
気泡の排出などの為には、共通インク流路14を流れるインクの流速は、ある一定以上である必要がある。特に、共通インク流路14の流末端部は十分な流速が得られにくい。
さて、図15は、本実施形態と異なり、インクプール970と共通インク流路914との連通部980の開口982の面積が、いずれも同面積である場合を示している。つまり、各共通インク流路914の流路抵抗が調整されていないインクジェット記録ヘッドの一例を示している。そして、このようなインクジェット記録ヘッドは、接続しているイジェクタ60の数が多く長い共通インク流路914の流路抵抗が大きくなる。
このため、流路抵抗が大きな共通インク流路914が必要とするインクの流速(気泡を排出するために必要な流速)を確保すると、流路抵抗の小さな共通インク流路914は必要とする流量以上のインクが流れる。したがって、インクジェット記録ヘッド全体として必要以上のインクの吸引量となる。吸引したインクは再利用されないので、画像形成に使用できるインクが減少する。
なお、図示は省略するが、共通インク流路(支流)の太さ(深さや幅)が異っても同様に流路抵抗が異なる。よって、同様に、流路抵抗の小さな共通インク流路(支流)は必要とする流量以上のインクが流れる。
これに対し、図3及び図6に示すように、本実施形態のインクジェット記録ヘッド112は、インクプール70と共通インク流路14の連通部80において、共通インク流路14が長いほど(接続されているイジェクタ60が多いほど)、連通部80の開口82の面積を広くし、各共通インク流路14の流路抵抗を略等しくしている。換言すると、連通部80の開口82の面積を調整し、流路抵抗を略等しくしている。
したがって、各々の共通インク流路14には、必要とする流量以上のインクが流れない。よって、インクジェット記録ヘッド112全体として適切なインクの吸引量となる。つまり、インクジェット記録ヘッド112全体として吸引量が減少する。よって、インクタンク(図示省略)のインクを画像形成に有効に使用できる。(印字可能な枚数が増える)。
なお、本実施形態では、各共通インク流路14の流路抵抗を略等しくしたが、必ずしも略等しくする必要はなく、各共通インク流路14が必要とするインク流量以上に流れないように、流路抵抗が調整されていれば良い。
また、インクプール70と共通インク流路14の連通部80の開口82の面積を調整する形態は、その他の形態であっても良い。例えば、つぎに説明する、第1の実施形態の第1及び第2の変形例の形態であっても良い。
まず、第1の変形例について説明する。図7に示すように、インクプール70と共通インク流路14との連通部80の開口182の形状は、最も広い時は共通インク流路14の幅である。しかし、共通インク流路14が短くなるに従って、一端部に形成された傾斜部182Aが長くなり、最も短い共通インク流路14では、傾斜部182Aが開口182の他端部までとなっている。
つぎに、第2の変形例について説明する。図8に示すように、インクプール70と共通インク流路14との連通部80の開口282の形状は、最も広い時は共通インク流路14の幅である。しかし、共通インク流路14が短くなるに従って、一端部に形成された幅狭部282Aが長くなり、最も短い共通インク流路14では、幅狭部282Aのみの幅としている。
なお、第1及び第2の変形例ともに第1の実施形態と同様の作用を奏す。
つぎに、第2の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
図9に示すように、スループレート28と共通インク流路プレート26との間に流路孔122が形成された流路調整プレート120が挟まれている。つまり、インクプール70と共通インク流路14との間に流路孔122が設けられている。
そして、その流路孔122の開口面積を、共通インク流路14が長いほど(接続されているイジェクタ60が多いほど)広くし、各共通インク流路14の流路抵抗を略等しくしている。
つぎに、第3の実施形態について説明する。なお、第1及び第2の実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
図10(A)と図10(B)とに示すように、長い共通インク流路14の場合は共通インク流路プレート26の端部26Aと共通インク流路プレート124の端部124Aと同じ位置となっている。しかし、図10(C)と図10(D)とに示すように、共通インク流路14が短くなるに従って、共通インク流路プレート124の端部124Aの位置がインクの流れ方向の下流側に位置している。換言すると、連通部80に階段部180が形成され、共通インク流路14が短くなるに従って、階段部180が大きくなっている。よって、共通インク流路14が短くなるに従って、連通部80をインクが流れにくくし、流路抵抗を調整する構成となっている。
つぎに、第4の実施形態について説明する。なお、第1から第3の実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
図11に示すように、そして、共通インク流路14が短くなるに従って、連通部80の共通インク流路14の底面部14Bが上昇していく。つまり、連通部80の深さHが浅くなっていく。よって、共通インク流路14が短くなるに従って、連通部80をインクが流れにくくし、流路抵抗を調整する構成となっている。
つぎに、第5の実施形態について説明する。なお、第1から第4の実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
図12に示すように、共通インク流路214が長いほど(接続されているイジェクタ60が多いほど)を、全体を幅広としている。よって、第1の実施形態のように、開口82の面積で流路抵抗が調整されているととも、各共通インク流路214の幅(体積)を異ならせることで、流路抵抗が調整されている。なお、図示は省略するが、深さを異ならせても良いし、幅と深さの両方を異ならせても良い。
また、第5実施形態の変形例として、図13に示すように、共通インク流路314に幅狭部314Aを形成した構成、或いは、図14に示すように、共通インク流路414に幅広部414Aを形成した構成とし、幅狭部314A,幅広部414Aの数によって共通インク流路314,414の幅(体積)を調整した構成であっても良い。
なお、第2から第5の実施形態は、いずれも第1の実施形態と同様の作用を奏す。
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態では圧電素子36は、1枚の圧電素子36のたわみ振動によって圧力室12を加圧したが、これに限定されない。例えば、圧電素子を積層する形態であっても良いし、縦振動タイプの圧電素子であっても良い。あるいは、その他形態の圧電素子であっても良い。
また、例えば、上記実施の形態では、アクチュエータは圧電素子36よって圧力室12を加圧する構成であったが、これに限定されない。例えば、発熱抵抗体によって、圧力室内のインクを加熱し発泡させることで加圧する構成であっても良いし、静電力や磁力を利用したものであっても良い。或いは、その他の形態のアクチュエータであっても良い。
また、本明細書におけるインクジェット記録とは、記録用紙上への文字や画像の記録に限定されるものではない。すなわち、記録媒体は紙に限定されるものでなく、また吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成したりするなど、工業用的に用いられる液滴噴射装置全般に対して本発明を利用することが可能である。
10 ノズル
12 圧力室
14 共通インク流路(支流)
18 インク供給路
24 共通インク流路プレート(支流プレート)
26 共通インク流路プレート(支流プレート)
28 スループレート(本流プレート)
30 インク供給路プレート(本流プレート)
32 圧力室プレート(本流プレート)
36 圧電素子
50 キャップ(吸引手段)
60 イジェクタ
70 インクプール(本流)
80 連通部
102 インクジェット記録装置
112 インクジェット記録ヘッド
120 流路調整プレート
122 流路孔
180 階段部
H 連通部の深さ
12 圧力室
14 共通インク流路(支流)
18 インク供給路
24 共通インク流路プレート(支流プレート)
26 共通インク流路プレート(支流プレート)
28 スループレート(本流プレート)
30 インク供給路プレート(本流プレート)
32 圧力室プレート(本流プレート)
36 圧電素子
50 キャップ(吸引手段)
60 イジェクタ
70 インクプール(本流)
80 連通部
102 インクジェット記録装置
112 インクジェット記録ヘッド
120 流路調整プレート
122 流路孔
180 階段部
H 連通部の深さ
Claims (13)
- ノズルからインク滴を吐出するイジェクタと、
1つ又は複数の前記イジェクタが接続し、該イジェクタにインクを供給する複数の支流と、
複数の前記支流が接続し、該支流にインクを供給する1つ又は複数の本流と、
を備え、前記イジェクタが二次元状にマトリックス配置され、
前記支流の長さ、太さ、及び該支流に接続した前記イジェクタ数のうち、いずれか1つ、又は2つ以上が異なる支流を、1つ以上備えるインクジェット記録ヘッドであって、
前記支流の流路抵抗を調整する流路抵抗調整手段を備えることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 - 前記流路抵抗調整手段は、前記本流と前記支流とが接続した連通部の形状を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記本流と前記支流とは上下に配置され、該本流と該支流とが重なった部分が前記連通部であり、
前記本流と前記支流とが重なる面積を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 前記本流と前記支流とは上下に配置され、該本流と該支流とが重なった部分が前記連通部であり、
前記連通部の上下方向の深さを変えて、前記支流の流路抵抗を調整することを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 前記本流と前記支流とが上下に配置され、該本流と該支流とが重なった部分が連通部であり、前記連通部に該支流の延びる方向に突出した一段以上の階段部が設けられ、
前記階段部の形状を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 前記本流と前記支流との間を繋ぐ流路孔が設けられ、前記流路孔の面積を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記本流が形成された本流プレートと、
前記支流が形成された支流プレートと、
前記本流プレートと前記支流プレートとの間に設けられ、前記流路孔が形成された流路調整プレートと、
が積層されたことを特徴とする請求項6に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 前記流路抵抗調整手段は、前記支流の体積を変えて、該支流の流路抵抗を調整することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記イジェクタは、
前記ノズルと、
前記ノズルに連通した圧力室と、
前記圧力室に接して該圧力室内のインクを加圧し、前記ノズルからインク滴を吐出させるアクチュエータと、
前記圧力室と前記支流とに連通し、該支流から該圧力室へインクを供給するインク供給路と、
を有することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 前記アクチュエータは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する圧電素子を備えることを特徴とする請求項9に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記アクチュエータは、前記圧力室内のインクを加熱し発泡させることで加圧する発熱抵抗体を備えることを特徴とする請求項9に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のインクジェット記録ヘッドを使用することを特徴とするインクジェット記録装置。
- 前記ノズルからインクを吸引する吸引手段を備えることを特徴とする請求項12に記載のインクジェット記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004278046A JP2006088570A (ja) | 2004-09-24 | 2004-09-24 | インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004278046A JP2006088570A (ja) | 2004-09-24 | 2004-09-24 | インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006088570A true JP2006088570A (ja) | 2006-04-06 |
Family
ID=36229989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004278046A Pending JP2006088570A (ja) | 2004-09-24 | 2004-09-24 | インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006088570A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007320307A (ja) * | 2006-05-02 | 2007-12-13 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッド |
JP2014237276A (ja) * | 2013-06-10 | 2014-12-18 | セイコーエプソン株式会社 | 流路ユニットおよび流路ユニットを搭載した液体噴射装置 |
-
2004
- 2004-09-24 JP JP2004278046A patent/JP2006088570A/ja active Pending
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