JP5691218B2 - 液体噴射装置、及び、液体噴射ヘッド - Google Patents
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加湿用液を前記ノズル開口面側に供給する加湿用液供給手段を備え、
前記ノズル開口面における前記ノズルの開口から外れた位置に、前記加湿用液供給手段からの加湿用液が供給される溝部が形成され、
前記溝部は、前記ノズル列の一方の側から他方の側に向けて延びており、前記加湿用液を毛細管力によって保持し、
前記溝部に保持されている加湿用液を検出する加湿用液検出手段を備え、
前記加湿用液供給手段は、
前記ノズルから噴射する液体の流路から独立した加湿用液供給用圧力室及び当該加湿用液供給用圧力室内に圧力変動を付与する加湿用液供給用圧力発生手段を備え、
前記加湿用液供給用圧力室に加湿用液を充填し、前記加湿用液供給用圧力発生手段を駆動することにより、加湿用液供給用圧力室の加湿用液を前記溝部に供給することを特徴とする。
また、ノズル開口面の溝部に加湿用液が保持されていることで、静電気がノズルから液体を通じて圧力発生手段や駆動回路などに伝達することが抑制される。
さらに、揮発した加湿用液をノズル側に送る機構などの大がかりな装置が不要であるため、装置の大型化を抑えることができると共にコストも抑えることができる。
また、前記溝部に保持されている加湿用液を検出する加湿用液検出手段を備え、前記加湿用液供給手段は、前記ノズルから噴射する液体の流路から独立した加湿用液供給用圧力室及び当該加湿用液供給用圧力室内に圧力変動を付与する加湿用液供給用圧力発生手段を備え、前記加湿用液供給用圧力室に加湿用液を充填し、前記加湿用液供給用圧力発生手段を駆動することにより、加湿用液供給用圧力室の加湿用液を前記溝部に供給するので、各溝部に対してムラ無く加湿用液を供給することができる。
各溝部が、ノズルの列設方向に沿ってそれぞれ延びていることが望ましい。
また、前記ノズル開口面には複数の前記ノズル列が設けられており、
前記溝部は、2つの前記ノズル列の間に設けられていることが望ましい。
この構成によれば、溝部に保持された加湿用液によって、各ノズルに対してムラなく加湿することができる。
当該構成によれば、重力を利用して加湿用液を溝部側に供給することができる。
前記溝部は、前記払拭部材の払拭方向に沿って形成されることが望ましい。
上記構成によれば、溝部によって払拭部材が損傷される虞を低減することができる。
上記構成によれば、溝部に加湿用液を過不足無く保持させるようにすることができる。
前記加湿用液は、インクの揮発成分を一種類以上含む構成を採用することができる。
この構成によれば、溝部に保持された加湿用液が、溝部の外側に漏れ出すことが抑制される。これにより、加湿用液が液体噴射ヘッドから垂れ落ちることを防止することができる。撥液処理としては、既存の種々の構成を採用することができる。
加湿用液を前記ノズル開口面側に供給する加湿用液供給手段を備え、
前記ノズル開口面における前記ノズルの開口から外れた位置に、前記加湿用液供給手段からの加湿用液が供給される溝部が形成され、
前記溝部は、前記ノズル列の一方の側から他方の側に向けて延びており、前記加湿用液を毛細管力によって保持し、
前記溝部に保持されている加湿用液を検出する加湿用液検出手段を備え、
前記加湿用液供給手段は、
前記ノズルから噴射する液体の流路から独立した加湿用液供給用圧力室及び当該加湿用液供給用圧力室内に圧力変動を付与する加湿用液供給用圧力発生手段を備え、
前記加湿用液供給用圧力室に加湿用液を充填し、前記加湿用液供給用圧力発生手段を駆動することにより、加湿用液供給用圧力室の加湿用液を前記溝部に供給することを特徴とする。
また、ノズル開口面の溝部に加湿用液が保持されていることで、静電気がノズルから液体を通じて圧力発生手段や駆動回路などに伝達することが抑制される。
記録ヘッド3は、ケース23と、このケース23内に収納される振動子ユニット24と、ケース23の底面(先端面)に接合される流路ユニット25等を備えている。上記のケース23は、例えば、エポキシ系樹脂により作製され、その内部には振動子ユニット24を収納するための収納空部26が形成されている。振動子ユニット24は、圧力発生手段の一種として機能する圧電振動子20と、この圧電振動子20が接合される固定板28と、圧電振動子20に駆動信号等を供給するためのフレキシブルケーブル29とを備えている。圧電振動子20は、圧電体層と電極層とを交互に積層した圧電板を櫛歯状に切り分けることで作製された積層型であって、積層方向(電界方向)に直交する方向に伸縮可能(電界横効果型)な縦振動モードの圧電振動子である。
なお、ノズルプレート31のノズル開口面における、ノズル37及び溝部45以外の領域には、撥液処理が施されることが望ましい。これにより、ノズル開口面にインクが付着し難くなり、ワイピング機構16のワイピングによるノズル開口面の払拭性が向上する。また、溝部45に保持された加湿用液が、溝部45の外側に漏れ出すことが抑制される。これにより、加湿用液が記録ヘッド3から垂れ落ちることを防止することができる。撥液処理としては、既存の構成を採用することができる。
また、加湿用液を揮発させてノズル側に送る機構などの大がかりな装置が不要であるため、装置の大型化を抑えることができると共にコストも抑えることができる。
さらに複数のノズル列を有する記録ヘッドにおいても、当該ノズル列に沿って溝部45を設けることで、各ノズル37に対してムラ無く均等に加湿することができる。
また、ノズル37の近傍の湿度がより高い状態に維持されるので、例えば、記録紙7等から発生した静電気がノズル37からインクを通じて圧電振動子20や駆動回路などに伝達してこれらが損傷することが抑制される。特に、ノズル開口面に、絶縁性の高い撥液膜等が形成されている場合に、溝部45に保持されている加湿用液側に静電気を逃すことができ、静電気による不具合をより効果的に防止することができる。
図6〜図8は、本実施形態の構成を説明する図であり、図6は記録ヘッド3をノズル開口面側から見た平面図、図7は斜視図、図8は図6におけるA−A線断面図である。本実施形態では、上記溝部45に関し、5本の第1の溝部45aのみが形成され、第2の溝部45bは形成されていない点が、上記第1の実施形態と相違している。即ち、本実施形態における溝部45は、ワイピング時におけるワイパーブレード16′の払拭方向(ノズル開口面とワイパーブレード16′との相対移動方向。図6において矢印で示す。)に沿って延びる第1の溝部45aのみで構成されている。これにより、ワイパーブレード16′の払拭時に、当該払拭方向に交差する方向の溝部45が無く、当該溝部45を乗り越えることが無いので、ワイパーブレード16′が損傷することを抑制することができる。さらに、ワイピング時の動作音が大きくなることが抑制される。また、ノズル列44に対し払拭方向の両側(つまりノズル列の両側)には、溝部45が無いので、ワイパーブレード16′による払拭の際に、溝部45に保持されている加湿用液がノズル37におけるインクと混ざることを防止することができる。なお、各第1の溝部45aは、互いに独立した溝となっているが、両端にそれぞれ縦流路27bが開口している。そして、図8に示すように、各溝部45aに対応した縦流路27bは、それぞれ上端で横流路27aと連通しているので、加湿用液用タンク17からの加湿用液は、横流路27a及び各縦流路27bを通って、ノズル開口面の対応する溝部45aにそれぞれ供給される。なお、その他の構成については、上記第1の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
図9〜図15は、本実施形態の構成を説明する図であり、図9は記録ヘッド3をノズル開口面側から見た平面図、図10は記録ヘッド3の左側面図、図11は記録ヘッドの右側面図である。また、図12は図9におけるA−A線断面図、図13は図9におけるB−B線断面図である。さらに図14は図10におけるC−C線断面図、図15は図14における領域Xの拡大図である。本実施形態は、インクを噴射するための構成(リザーバー33から圧力室35までの流路および圧電振動子20等の構成)の1つを供給ポンプ(送液手段)として利用して、加湿用液を溝部45に供給するように構成されている点が、上記各実施形態と異なっている。より具体的には、インク流路から独立した、加湿用液リザーバー33′、加湿用液供給口34′、加湿用液供給用圧力室35′、及び当該加湿用液供給用圧力室35′内に圧力変動を付与する加湿用液供給用圧電振動子20′(加湿用液供給用圧力発生手段の一種)が設けられている。加湿用液を供給するための構成(本発明における加湿用液供給手段の一部)は、基本的にはインクを噴射するための構成とほぼ共通しているが、加湿用液を供給する構成ではノズル37が設けられていない点で異なっている。
なお、加湿用液用のポンプとして機能する構成については、複数設けられても良い。また、加湿用液供給用圧力室35′や加湿用液供給用圧電振動子20′等を利用せずに、他の構成のポンプ機構を加湿用液用の送液手段として利用しても良い。
図14に示すように、記録ヘッド3において、ノズル列方向の一方の端部には、ノズル列に直交する方向を横断する光路48が形成されている。この光路48は、光が通過可能な筒状の空部である。この光路48の一端部(図14において右端部)には、発光素子49が配設され、他端部(図14において左端部)には、受光素子50が配設されている。発光素子49は、例えば、発光ダイオードなどで構成される。また、受光素子50は、フォトダイオード或いはフォトトランジスタなどで構成される。溝部45のうちの一本(図14の例では真ん中の溝部45)は、光路48と連通している。そして、図15に示すように、溝部45と光路48との連通部分を挟むようにして、透明なプラスチック或いはガラスなどの光が透過可能な部材からなる彎曲部材51a,51bが両側に設けられている。各彎曲部材51a,51bは、ドーム状に形成されており、中央部が窪んだ方の面を互いに向き合わせた状態で、光路48を塞ぐように取り付けられている。この彎曲部材51a,51bの間の空間には、加湿用液が流入することができる一方で、彎曲部材51a,51bの外側の光路48には加湿用液が流れ出ないように液密状態となっている。本実施形態においては、光路48、発光素子49、受光素子50、及び彎曲部材51a,51bが、本発明における加湿用液検出手段として機能する。
Claims (9)
- 開口された複数のノズルで構成されるノズル列が設けられたノズル開口面を有し、前記ノズルに連通する圧力室に液体を充填し、当該圧力室内の液体に圧力変動を付与することにより前記ノズルから液滴を噴射可能な液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置であって、
加湿用液を前記ノズル開口面側に供給する加湿用液供給手段を備え、
前記ノズル開口面における前記ノズルの開口から外れた位置に、前記加湿用液供給手段からの加湿用液が供給される溝部が形成され、
前記溝部は、前記ノズル列の一方の側から他方の側に向けて延びており、前記加湿用液を毛細管力によって保持し、
前記溝部に保持されている加湿用液を検出する加湿用液検出手段を備え、
前記加湿用液供給手段は、
前記ノズルから噴射する液体の流路から独立した加湿用液供給用圧力室及び当該加湿用液供給用圧力室内に圧力変動を付与する加湿用液供給用圧力発生手段を備え、
前記加湿用液供給用圧力室に加湿用液を充填し、前記加湿用液供給用圧力発生手段を駆動することにより、加湿用液供給用圧力室の加湿用液を前記溝部に供給することを特徴とする液体噴射装置。 - 前記溝部が、前記ノズル開口面に複数形成され、
各溝部が、ノズルの列設方向に沿ってそれぞれ延びていることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。 - 前記ノズル開口面には複数の前記ノズル列が設けられており、
前記溝部は、2つの前記ノズル列の間に設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体噴射装置。 - 前記加湿用液供給手段は、加湿用液を貯留した加湿用液貯留部を、前記ノズル開口面に対して重力方向の上方に配置することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の液体噴射装置。
- 前記液体噴射ヘッドのノズル開口面を払拭する払拭部材を備え、
前記溝部は、前記払拭部材の払拭方向に沿って形成されたことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の液体噴射装置。 - 前記加湿用液供給手段は、前記加湿用液検出手段により加湿用液が検出されない場合、前記加湿用液供給用圧力発生手段を駆動することにより、加湿用液供給用圧力室の加湿用液を前記溝部に供給することを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の液体噴射装置。
- 前記液体が、インクであって、
前記加湿用液は、インクの揮発成分を一種類以上含むことを特徴とする請求項1から請求項6の何れか一項に記載の液体噴射装置。 - 前記ノズル開口面には、撥液処理が施されていることを特徴とする請求項1から請求項7の何れか一項に記載の液体噴射装置。
- 開口された複数のノズルで構成されるノズル列が設けられたノズル開口面を有し、前記ノズルに連通する圧力室に液体を充填し、当該圧力室内の液体に圧力変動を付与することにより前記ノズルから液滴を噴射可能な液体噴射ヘッドであって、
加湿用液を前記ノズル開口面側に供給する加湿用液供給手段を備え、
前記ノズル開口面における前記ノズルの開口から外れた位置に、前記加湿用液供給手段からの加湿用液が供給される溝部が形成され、
前記溝部は、前記ノズル列の一方の側から他方の側に向けて延びており、前記加湿用液を毛細管力によって保持し、
前記溝部に保持されている加湿用液を検出する加湿用液検出手段を備え、
前記加湿用液供給手段は、
前記ノズルから噴射する液体の流路から独立した加湿用液供給用圧力室及び当該加湿用液供給用圧力室内に圧力変動を付与する加湿用液供給用圧力発生手段を備え、
前記加湿用液供給用圧力室に加湿用液を充填し、前記加湿用液供給用圧力発生手段を駆動することにより、加湿用液供給用圧力室の加湿用液を前記溝部に供給することを特徴とする液体噴射ヘッド。
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