JP2019084754A - 液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[プリンタ1の全体構成]
図1は、本開示の一実施の形態に係る液体噴射記録装置としてのプリンタ1の概略構成例を、模式的に斜視図にて表したものである。このプリンタ1は、後述するインク9を利用して、被記録媒体としての記録紙Pに対して、画像や文字等の記録(印刷)を行うインクジェットプリンタである。
インクタンク3は、インク9を内部に収容するタンクである。このインクタンク3としては、この例では図1に示したように、イエロー(Y),マゼンダ(M),シアン(C),ブラック(B)の4色のインク9を個別に収容する、4種類のタンクが設けられている。すなわち、イエローのインク9を収容するインクタンク3Yと、マゼンダのインク9を収容するインクタンク3Mと、シアンのインク9を収容するインクタンク3Cと、ブラックのインク9を収容するインクタンク3Bとが設けられている。これらのインクタンク3Y,3M,3C,3Bは、筺体10内において、X軸方向に沿って並んで配置されている。
インクジェットヘッド4は、後述する複数のノズル(ノズル孔H1)から記録紙Pに対して液滴状のインク9を噴射(吐出)して、画像や文字等の記録を行うヘッドである。このインクジェットヘッド4としても、この例では図1に示したように、上記したインクタンク3Y,3M,3C,3Bにそれぞれ収容されている4色のインク9を個別に噴射する、4種類のヘッドが設けられている。すなわち、イエローのインク9を噴射するインクジェットヘッド4Yと、マゼンダのインク9を噴射するインクジェットヘッド4Mと、シアンのインク9を噴射するインクジェットヘッド4Cと、ブラックのインク9を噴射するインクジェットヘッド4Bとが設けられている。これらのインクジェットヘッド4Y,4M,4C,4Bは、筺体10内において、Y軸方向に沿って並んで配置されている。
循環機構5は、インクタンク3内とインクジェットヘッド4内との間でインク9を循環させるための機構である。この循環機構5は、例えば、インク9を循環させるための流路である循環流路50と、一対の送液ポンプ(不図示)とを含んで構成されている。
走査機構6は、記録紙Pの幅方向(Y軸方向)に沿って、インクジェットヘッド4を走査させる機構である。この走査機構6は、図1に示したように、Y軸方向に沿って延設された一対のガイドレール61a,61bと、これらのガイドレール61a,61bに移動可能に支持されたキャリッジ62と、このキャリッジ62をY軸方向に沿って移動させる駆動機構63と、を有している。また、駆動機構63は、ガイドレール61a,61bの間に配置された一対のプーリ631a,631bと、これらのプーリ631a,631b間に巻回された無端ベルト632と、プーリ631aを回転駆動させる駆動モータ633と、を有している。
次に、図1に加えて図2を参照して、インクジェットヘッド4の詳細構成例について説明する。図2は、インクジェットヘッド4の詳細構成例を、模式的に側面図(Z−X側面図)で表したものである。
電子制御部42は、駆動回路421が搭載された回路基板420およびフレキシブル基板422を有している。この電子制御部42は、ヘッドチップ41の動作を制御する(ヘッドチップ41を駆動する)ためのものである。
接続部43は、インクジェットヘッド4の外部と駆動回路421とを電気的に接続するためのものであり、回路基板420に取り付けられている。この接続部43は、例えば、インターフェースコネクタにより構成されている。接続部43は、例えば、プリンタ1の信号基板に接続されたケーブル(後述の図3の電線47)と、ケーブル側のコネクタを介して接続されるようになっている。接続部43は、例えば、回路基板420の上端(この例ではZ軸方向に、ヘッドチップ41から最も離れた端)近傍に、回路基板420から突出して設けられている。接続部43は、循環流路50に設けられたインクジェットヘッド4へのインク9の導入口51aよりも上(鉛直方向において、流路プレート41Fよりも高い位置)に設けられていることが好ましい。換言すれば、導入口51aは接続部43よりも下に配置されていることが好ましい。これにより、導入口51aから接続部43へのインク9の付着を抑えることができる。
カバー44は、流路プレート41F上に設けられ、電子制御部42の周囲を覆っている。例えば、カバー44は、略直方体の箱型の形状を有しており、この箱型のカバー44内に電子制御部42が封止されている。このカバー44は、電子制御部42へのインク9の付着を防止するための部材である。カバー44の上面には、接続部43が挿通される開口部分が設けられており、この開口部分からカバー44の外側に接続部43が突出して設けられている。カバー44は、インク9の材料に耐性を有する材料により構成されている。カバー44は、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS:Poly Phenylene Sulfide)およびナイロン等の樹脂材料、または金属材料により構成されている。なお、このようなカバー44は、本開示における「主保護部材」の一具体例に対応している。
接続部カバー45は、カバー44から露出された接続部43を保護するためのものであり、カバー44上に設けられている。詳細は後述するが、本実施の形態では、インクジェットヘッド4に、この接続部カバー45が設けられているので、接続部43へのインク9の付着に起因した不具合の発生が抑えられる。接続部カバー45は、カバー44と同様に、インク9の材料に耐性を有する材料により構成されている。接続部カバー45は、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS:Poly Phenylene Sulfide)およびナイロン等の樹脂材料、または金属材料により構成されている。接続部カバー45は、カバー44と同一の材料により構成するようにしてもよい。なお、このような接続部カバー45は、本開示における「接続部保護部材」の一具体例に対応している。
接続部カバー45が保護状態にあるとき、接続部43に接続された電線47の隙間S内での移動は、押え構造441により制限される。押え構造441は、例えば、カバー44の上面の前端、即ち、隙間Sに設けられており、カバー44に一体化している。
次に、図2に加えて図6〜図8を参照してヘッドチップ41および流路プレート41Fの詳細構成例について説明する。
ヘッドチップ41は、インク9をZ軸方向に沿って噴射する部材であり、以下で説明する各種のプレートを用いて構成されている。
ノズルプレート411は、例えば金属材料により構成されており、50μm程度の厚みを有している。このノズルプレート411は、図6に示したように、アクチュエータプレート412の下面に接着層(図示せず)により接着されている。また、図6に示したように、このノズルプレート411には、X軸方向に沿ってそれぞれ延在する、2列のノズル列410が設けられている。これらの2列のノズル列410同士は、Y軸方向に沿って所定の間隔をおいて配置されている。このように、本実施の形態のインクジェットヘッド4は、2列タイプのインクジェットヘッドとなっている。
アクチュエータプレート412は、例えばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等の圧電材料により構成されたプレートである。アクチュエータプレート412は、例えば、分極方向がZ方向で異なる2つの圧電基板を積層して形成されている(いわゆるシェブロンタイプ)。アクチュエータプレート412は、分極方向が厚み方向(Z方向)に沿って一方向に設定されている1つの圧電基板により形成されていてもよい(いわゆるカンチレバータイプ)。また、図7に示したように、アクチュエータプレート412には、X軸方向に沿ってそれぞれ延在する、2列のチャネル列(チャネル列4121,4122)が設けられている。これらのチャネル列4121,4122同士は、Y軸方向に沿って所定の間隔をおいて配置されている。
カバープレート413は、アクチュエータプレート412における各チャネルC1,C2(各チャネル列4121,4122)を閉塞するように配置されている。具体的には、このカバープレート413は、アクチュエータプレート412の上面に接着されており、板状構造となっている。
図8は、図2に示した流路プレート41Fの平面構成を表している。
このプリンタ1では、以下のようにして、記録紙Pに対する画像や文字等の記録動作(印刷動作)が行われる。なお、初期状態として、図1に示した4種類のインクタンク3(3Y,3M,3C,3B)にはそれぞれ、対応する色(4色)のインク9が十分に封入されているものとする。また、インクタンク3内のインク9は、循環機構5を介してインクジェットヘッド4内に充填された状態となっている。
続いて、図1および図6,図7を参照して、インクジェットヘッド4における詳細動作(インク9の噴射動作)について説明する。すなわち、本実施の形態のインクジェットヘッド4では、以下のようにして、せん断(シェア)モードを用いたインク9の噴射動作が行われる。
次に、本実施の形態のインクジェットヘッド4およびプリンタ1における作用および効果について、比較例と比較しつつ詳細に説明する。
図9は、比較例に係るインクジェットヘッド(インクジェットヘッド104)の構成例を、模式的に側面図(Z−X側面図)で表したものである。この比較例のインクジェットヘッド104には、接続部カバー(図2の接続部カバー45)が設けられておらず、カバー44の外側に接続部43が露出されている。このように、常時、露出状態の接続部43にはインクが付着しやすい。接続部43にインクが付着すると、接続部43および電子制御部42で、例えば短絡などの電気的不具合が生じ、信頼性を損なうおそれがある。
これに対して本実施の形態のインクジェットヘッド4では、接続部43を覆う接続部カバー45が設けられているので、接続部43へのインク9の付着が抑えられる。したがって、接続部43へのインク9の付着に起因した、短絡などの電気的不具合の発生が抑えられる。よって、信頼性を向上させることが可能となる。
以上、実施の形態を用いて本開示を説明したが、本開示はこの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。
(1)
液体が噴射される液体噴射部と、
前記液体噴射部に電気的に接続された電子制御部と、
前記電子制御部の周囲を覆う主保護部材と、
前記電子制御部に取り付けられ、外部と前記電子制御部とを電気的に接続する接続部と、
前記接続部を覆う保護状態と、前記接続部を露出させる露出状態との状態移行が可能に構成された接続部保護部材と
を備えた液体噴射ヘッド。
(2)
更に、前記主保護部材と前記接続部保護部材とを連結するヒンジを有し、
前記接続部保護部材は、前記ヒンジを支点に旋回可能に設けられている
前記(1)に記載の液体噴射ヘッド。
(3)
前記接続部保護部材は、
下端が前記主保護部材に接する背面板と、
前記接続部を間にして前記背面板に対向するとともに、下端が前記主保護部材と隙間を介して設けられた前面板と、
前記前面板の上端および前記背面板の上端をつなぐ上面板とを含む
前記(1)または(2)に記載の液体噴射ヘッド。
(4)
前記前面板の下端には、前記接続部側に傾斜した返し部が設けられている
前記(3)に記載の液体噴射ヘッド。
(5)
更に、前記接続部と外部とを電気的に接続するための電線の、前記隙間内での移動を制限する押え構造が設けられている
前記(3)または(4)に記載の液体噴射ヘッド。
(6)
前記押え構造は、前記主保護部材に設けられている
前記(5)に記載の液体噴射ヘッド。
(7)
前記押え構造は、鉤形状を有する
前記(5)または(6)に記載の液体噴射ヘッド。
(8)
更に、前記液体噴射部に液体を導入するための導入口を有し、
前記導入口は、前記接続部よりも下に配置されている
前記(1)ないし(7)のいずれか1つに記載の液体噴射ヘッド。
(9)
前記(1)ないし(8)のいずれか1つに記載の液体噴射ヘッド
を備えた液体噴射記録装置。
Claims (9)
- 液体が噴射される液体噴射部と、
前記液体噴射部に電気的に接続された電子制御部と、
前記電子制御部の周囲を覆う主保護部材と、
前記電子制御部に取り付けられ、外部と前記電子制御部とを電気的に接続する接続部と、
前記接続部を覆う保護状態と、前記接続部を露出させる露出状態との状態移行が可能に構成された接続部保護部材と
を備えた液体噴射ヘッド。 - 更に、前記主保護部材と前記接続部保護部材とを連結するヒンジを有し、
前記接続部保護部材は、前記ヒンジを支点に旋回可能に設けられている
請求項1に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記接続部保護部材は、
下端が前記主保護部材に接する背面板と、
前記接続部を間にして前記背面板に対向するとともに、下端が前記主保護部材と隙間を介して設けられた前面板と、
前記前面板の上端および前記背面板の上端をつなぐ上面板とを含む
請求項1または請求項2に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記前面板の下端には、前記接続部側に傾斜した返し部が設けられている
請求項3に記載の液体噴射ヘッド。 - 更に、前記接続部と外部とを電気的に接続するための電線の、前記隙間内での移動を制限する押え構造が設けられている
請求項3または請求項4に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記押え構造は、前記主保護部材に設けられている
請求項5に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記押え構造は、鉤形状を有する
請求項5または請求項6に記載の液体噴射ヘッド。 - 更に、前記液体噴射部に液体を導入するための導入口を有し、
前記導入口は、前記接続部よりも下に配置されている
請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド
を備えた液体噴射記録装置。
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