JP7214985B2 - Inkjet head and inkjet recording device - Google Patents
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Description
この発明は、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an inkjet head and an inkjet recording apparatus.
ノズルからインクを吐出させて媒体上に着弾させ、画像、被膜や構造などを形成するインクジェット記録装置がある。インクジェット記録装置では、画像の高精度化の要求に応じて多数のノズルが狭い間隔で配置されており、これらのノズルに対して共通のインク流路から各々への個別流路を介してインクが供給される。 2. Description of the Related Art There is an inkjet recording apparatus that ejects ink from a nozzle and lands it on a medium to form an image, a film, a structure, or the like. In an inkjet recording apparatus, a large number of nozzles are arranged at narrow intervals in response to the demand for high-precision images. supplied.
各個別流路には、インクに対して各々圧力変動を付与する圧力室が途中に設けられている。圧力室でインクに対して付与された圧力変動は、インク中をノズル方向だけではなく共通のインク流路の方向にも伝わり、さらに、他の個別流路に伝わることで、インクの吐出に悪影響を与える場合がある。これに対し、従来、共通のインク流路に制振部(ダンパー)を設け、伝わった圧力変動を減衰させることで、他のノズルからのインク吐出への悪影響を抑制させる技術がある(特許文献1)。 Each individual channel is provided with a pressure chamber in the middle for applying pressure fluctuations to the ink. Fluctuations in the pressure applied to the ink in the pressure chambers are transmitted through the ink not only in the direction of the nozzles, but also in the direction of the common ink flow path, and further to other individual flow paths, adversely affecting ink ejection. may give On the other hand, conventionally, there is a technique of suppressing adverse effects on ink ejection from other nozzles by providing a damper in a common ink flow path to attenuate transmitted pressure fluctuations (Patent Document 2). 1).
一方、ノズルに供給するインクに気泡や異物が混入したり、ノズルから長期間吐出されないインク中で特定の成分が分離したりする場合がある。この気泡などが個別流路内や個別流路の近くに滞留することで、インクが適正にノズルに供給されず、またノズルから適正に吐出されずに画質の低下につながるという問題がある。これに対し、ノズルとは別個にインクを排出させる流路を設け、当該流路からインクとともに気泡や異物を排出させ、また、回収する技術がある。 On the other hand, the ink supplied to the nozzle may contain air bubbles or foreign matter, or a specific component may separate in the ink that is not ejected from the nozzle for a long period of time. When these bubbles or the like remain in or near the individual channels, the ink is not properly supplied to the nozzles, and the ink is not properly ejected from the nozzles, leading to a problem of deterioration in image quality. On the other hand, there is a technique in which a channel for discharging ink is provided separately from the nozzle, and air bubbles and foreign substances are discharged from the channel along with the ink and collected.
しかしながら、従来、気泡などを含むインクを排出させるインクの流れをインク貯留部内に生じさせると、多数のノズルのうち、上記流れの上流側と下流側との間で生じた圧力損失により圧力差が生じ、ノズルからのインク吐出特性に差が出て画質に悪影響を及ぼすという課題がある。 However, conventionally, when an ink flow that discharges ink containing air bubbles is generated in the ink reservoir, a pressure difference occurs due to pressure loss between the upstream side and the downstream side of the flow among many nozzles. As a result, there is a problem that there is a difference in the ink discharge characteristics from the nozzles, which adversely affects the image quality.
この発明の目的は、多数のノズルからより一様かつ安定してインクを吐出させることのできるインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an inkjet head and an inkjet recording apparatus capable of ejecting ink more uniformly and stably from a large number of nozzles.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、
インクを吐出する複数のノズルに各々インクを供給する複数の個別流路と、
前記複数の個別流路に連通する共通流路と、
を備え、
前記共通流路は、外部からインクが流入する流入部と、外部へインクが流出する流出部と、前記流入部及び前記流出部の間で前記個別流路のそれぞれにつながる複数の供給口が設けられた接続部とを含み、
前記接続部は、当該複数の供給口が設けられた開口面の対向面に設けられて当該複数の供給口の配置範囲を覆い、インク中の圧力変動を抑制する制振部を有し、
前記流入部及び前記流出部は、隔壁により前記配置範囲の長手方向に沿った第1の方向に前記開口面内で垂直な第2の方向に隔てられているとともに、前記第1の方向について少なくとも前記配置範囲で前記第2の方向について前記接続部の互いに異なる側に接続されていることで当該接続部を介してつながって前記流入部と前記流出部との間をインクが流れ、
前記第1の方向について少なくとも前記配置範囲を含む範囲では、前記流入部及び前記流出部の前記第1の方向に垂直な断面おける流路抵抗に係る代表長は、前記接続部の前記第2の方向に垂直な面における流路抵抗に係る前記代表長よりも大きく、
前記流入部及び前記流出部の前記代表長は、前記流入部及び前記流出部の前記開口面に垂直な第3の方向についての高さ及び前記第2の方向についての幅のうち小さい方の値であり、
前記接続部の前記代表長は、当該接続部の前記第3の方向についての高さである
ことを特徴とするインクジェットヘッドである。
In order to achieve the above object, the invention according to
a plurality of individual channels for supplying ink to a plurality of nozzles for ejecting ink;
a common channel communicating with the plurality of individual channels;
with
The common flow path has an inflow section into which ink flows in from the outside, an outflow section into which ink flows out to the outside, and a plurality of supply ports connected to the individual flow paths between the inflow section and the outflow section. and
the connecting portion includes a vibration damping portion provided on a surface facing the opening surface on which the plurality of supply ports are provided, covering an arrangement range of the plurality of supply ports, and suppressing pressure fluctuations in the ink;
The inflow portion and the outflow portion are separated by a partition wall in a first direction along the longitudinal direction of the arrangement range in a second direction perpendicular to the opening plane, and at least in the first direction. Ink flows between the inflow portion and the outflow portion by being connected to different sides of the connection portion in the second direction in the arrangement range and connected via the connection portion,
In the range including at least the arrangement range in the first direction, the representative length related to the flow path resistance in the cross section perpendicular to the first direction of the inflow portion and the outflow portion is the second length of the connection portion. larger than the representative length of the flow path resistance in the plane perpendicular to the direction,
The representative length of the inflow portion and the outflow portion is the smaller value of the height in the third direction perpendicular to the opening surface of the inflow portion and the outflow portion and the width in the second direction. and
The representative length of the connecting portion is the height of the connecting portion in the third direction.
また、請求項2記載の発明は、
インクを吐出する複数のノズルに各々インクを供給する複数の個別流路と、
前記複数の個別流路に連通する共通流路と、
を備え、
前記共通流路は、外部からインクが流入する流入部と、外部へインクが流出する流出部と、前記流入部及び前記流出部の間で前記個別流路のそれぞれにつながる複数の供給口が設けられた接続部とを含み、
前記接続部は、当該複数の供給口が設けられた開口面の対向面に設けられて当該複数の供給口の配置範囲を覆い、インク中の圧力変動を抑制する制振部を有し、 前記流入部及び前記流出部は、隔壁により前記配置範囲の長手方向に沿った第1の方向に前記開口面内で垂直な第2の方向に隔てられているとともに、前記第1の方向について少なくとも前記配置範囲で前記第2の方向について前記接続部の互いに異なる側に接続されていることで当該接続部を介してつながって前記流入部と前記流出部との間をインクが流れ、
前記第1の方向について少なくとも前記配置範囲を含む範囲では、前記流入部及び前記流出部の前記第1の方向に垂直な断面おける流路抵抗に係る代表長は、前記接続部の前記第2の方向に垂直な面における流路抵抗に係る前記代表長よりも大きく、
前記流入部及び前記流出部の前記第1の方向に垂直な断面積は、いずれも、前記接続部における前記第2の方向に垂直な断面積よりも大きい
ことを特徴とするインクジェットヘッドである。
In addition, the invention according to claim 2,
a plurality of individual channels for supplying ink to a plurality of nozzles for ejecting ink;
a common channel communicating with the plurality of individual channels;
with
The common flow path has an inflow section into which ink flows in from the outside, an outflow section into which ink flows out to the outside, and a plurality of supply ports connected to the individual flow paths between the inflow section and the outflow section. and
The connecting portion has a vibration damping portion provided on a surface opposite to the opening surface on which the plurality of supply ports are provided, covers an arrangement range of the plurality of supply ports, and suppresses pressure fluctuations in the ink, The inflow portion and the outflow portion are separated by a partition wall in a first direction along the longitudinal direction of the arrangement range in a second direction perpendicular to the opening plane, and at least in the first direction. Ink flows between the inflow portion and the outflow portion connected via the connection portion by being connected to different sides of the connection portion in the second direction in the arrangement range,
In the range including at least the arrangement range in the first direction, the representative length related to the flow path resistance in the cross section perpendicular to the first direction of the inflow portion and the outflow portion is the second length of the connection portion. larger than the representative length of the flow path resistance in the plane perpendicular to the direction,
The ink jet head is characterized in that each of the inflow portion and the outflow portion has a cross-sectional area perpendicular to the first direction greater than a cross-sectional area of the connection portion perpendicular to the second direction.
また、請求項3記載の発明は、請求項1記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記流入部及び前記流出部の前記第1の方向に垂直な断面積は、いずれも、前記接続部における前記第2の方向に垂直な断面積よりも大きい
ことを特徴とする
Further, the invention according to claim 3 is the inkjet head according to
Both the cross-sectional areas of the inflow portion and the outflow portion perpendicular to the first direction are larger than the cross-sectional area of the connection portion perpendicular to the second direction.
また、請求項4記載の発明は、請求項1~3のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記流入部へのインクの流入口及び前記流出部からのインクの流出口は、前記第1の方向について前記配置範囲の互いに異なる外側に設けられていることを特徴とする。
Further, the invention according to claim 4 is the inkjet head according to any one of
The ink inflow port to the inflow portion and the ink outflow port from the outflow portion are provided on different outer sides of the arrangement range in the first direction.
また、請求項5記載の発明は、請求項1~4のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記流入部、前記接続部及び前記流出部は、それぞれ前記第1の方向に平行に延在していることを特徴とする。
Further, the invention according to claim 5 is the inkjet head according to any one of
The inflow portion, the connection portion, and the outflow portion each extend parallel to the first direction.
また、請求項6記載の発明は、請求項1~5のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記流入部、前記接続部及び前記流出部の前記第1の方向についての長さが同一であることを特徴とする。
Further, the invention according to claim 6 is the inkjet head according to any one of
The inflow portion, the connection portion, and the outflow portion have the same length in the first direction .
また、請求項7記載の発明は、請求項1~6のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記制振部は、前記共通流路において前記開口面に垂直な第3の方向について前記開口面とは反対側の面から前記開口面の方向へ延在して設けられ、前記流入部と前記流出部とを前記第2の方向について隔てる隔壁の前記開口面側の端部に設けられていることを特徴とする。
また、請求項8記載の発明は、
インクを吐出する複数のノズルに各々インクを供給する複数の個別流路と、
前記複数の個別流路に連通する共通流路と、
を備え、
前記共通流路は、外部からインクが流入する流入部と、外部へインクが流出する流出部と、前記流入部及び前記流出部の間で前記個別流路のそれぞれにつながる複数の供給口が設けられた接続部とを含み、
前記接続部は、当該複数の供給口が設けられた開口面の対向面に設けられて当該複数の供給口の配置範囲を覆い、インク中の圧力変動を抑制する制振部を有し、
前記流入部及び前記流出部は、前記配置範囲の長手方向に沿った第1の方向について少なくとも前記配置範囲で、前記開口面内で前記第1の方向に垂直な第2の方向について、前記接続部の互いに異なる側に接続されており、
前記第1の方向について少なくとも前記配置範囲を含む範囲では、前記流入部及び前記流出部の前記第1の方向に垂直な断面おける流路抵抗に係る代表長は、前記接続部の前記第2の方向に垂直な面における流路抵抗に係る前記代表長よりも大きく、
前記制振部は、前記共通流路において前記開口面に垂直な第3の方向について前記開口面とは反対側の面から前記開口面の方向へ延在して設けられ、前記流入部と前記流出部とを前記第2の方向について隔てる隔壁の前記開口面側の端部に設けられていることを特徴とするインクジェットヘッドである。
Further, the invention according to claim 7 is the inkjet head according to any one of
The vibration damping portion is provided to extend in the direction of the opening surface from a surface opposite to the opening surface in a third direction perpendicular to the opening surface in the common flow channel, and the inflow portion and the It is provided at the end of the partition wall on the side of the opening surface that separates the outflow portion in the second direction.
Further, the invention according to claim 8 is
a plurality of individual channels for supplying ink to a plurality of nozzles for ejecting ink;
a common channel communicating with the plurality of individual channels;
with
The common flow path has an inflow section into which ink flows in from the outside, an outflow section into which ink flows out to the outside, and a plurality of supply ports connected to the individual flow paths between the inflow section and the outflow section. and
the connecting portion includes a vibration damping portion provided on a surface facing the opening surface on which the plurality of supply ports are provided, covering an arrangement range of the plurality of supply ports, and suppressing pressure fluctuations in the ink;
The inflow portion and the outflow portion are arranged at least in the arrangement range in a first direction along the longitudinal direction of the arrangement range and in a second direction perpendicular to the first direction within the opening plane. connected to different sides of the
In the range including at least the arrangement range in the first direction, the representative length related to the flow path resistance in the cross section perpendicular to the first direction of the inflow portion and the outflow portion is the second length of the connection portion. larger than the representative length of the flow path resistance in the plane perpendicular to the direction,
The vibration damping portion is provided to extend in the direction of the opening surface from a surface opposite to the opening surface in a third direction perpendicular to the opening surface in the common flow channel, and the inflow portion and the The ink jet head is characterized in that the partition is provided at the end of the opening side of the partition separating the outflow portion in the second direction.
また、請求項9記載の発明は、請求項7又は8記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記接続部及び前記流入部のそれぞれ内部は、少なくとも前記第3の方向について前記制振部よりも前記開口面の側では、中空形状であることを特徴とする。
Further, the invention according to claim 9 is the inkjet head according to claim 7 or 8 ,
The interior of each of the connecting portion and the inflow portion is hollow at least on the side of the opening surface relative to the vibration damping portion in the third direction.
また、請求項10記載の発明は、請求項1~9のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記制振部は、前記共通流路の前記開口面と対向する面に対して一体的に固定形成されていることを特徴とする。
Further, the invention according to
The damping portion is integrally fixed to a surface of the common flow path that faces the opening surface.
また、請求項11記載の発明は、請求項1~10のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記制振部の前記開口面と対向する側の面は、前記共通流路にインクが満たされた通常の状態において凸面形状を有することを特徴とする。
また、請求項12記載の発明は、
インクを吐出する複数のノズルに各々インクを供給する複数の個別流路と、
前記複数の個別流路に連通する共通流路と、
を備え、
前記共通流路は、外部からインクが流入する流入部と、外部へインクが流出する流出部と、前記流入部及び前記流出部の間で前記個別流路のそれぞれにつながる複数の供給口が設けられた接続部とを含み、
前記接続部は、当該複数の供給口が設けられた開口面の対向面に設けられて当該複数の供給口の配置範囲を覆い、インク中の圧力変動を抑制する制振部を有し、
前記流入部及び前記流出部は、前記配置範囲の長手方向に沿った第1の方向について少なくとも前記配置範囲で、前記開口面内で前記第1の方向に垂直な第2の方向について、前記接続部の互いに異なる側に接続されており、
前記第1の方向について少なくとも前記配置範囲を含む範囲では、前記流入部及び前記流出部の前記第1の方向に垂直な断面おける流路抵抗に係る代表長は、前記接続部の前記第2の方向に垂直な面における流路抵抗に係る前記代表長よりも大きく、
前記制振部の前記開口面と対向する側の面は、前記共通流路にインクが満たされた通常の状態において凸面形状を有することを特徴とするインクジェットヘッドである。
Further, the invention according to
A surface of the vibration damping portion facing the opening surface has a convex shape in a normal state in which the common flow path is filled with ink.
Further, the invention according to
a plurality of individual channels for supplying ink to a plurality of nozzles for ejecting ink;
a common channel communicating with the plurality of individual channels;
with
The common flow path has an inflow section into which ink flows in from the outside, an outflow section into which ink flows out to the outside, and a plurality of supply ports connected to the individual flow paths between the inflow section and the outflow section. and
the connecting portion includes a vibration damping portion provided on a surface facing the opening surface on which the plurality of supply ports are provided, covering an arrangement range of the plurality of supply ports, and suppressing pressure fluctuations in the ink;
The inflow portion and the outflow portion are arranged at least in the arrangement range in a first direction along the longitudinal direction of the arrangement range and in a second direction perpendicular to the first direction within the opening plane. connected to different sides of the
In the range including at least the arrangement range in the first direction, the representative length related to the flow path resistance in the cross section perpendicular to the first direction of the inflow portion and the outflow portion is the second length of the connection portion. larger than the representative length of the flow path resistance in the plane perpendicular to the direction,
The inkjet head is characterized in that a surface of the vibration damping portion facing the opening surface has a convex shape in a normal state in which the common flow path is filled with ink.
また、請求項13記載の発明は、請求項1~12のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記流入部には、気泡を排出可能な脱気口が設けられていることを特徴とする。
また、請求項14記載の発明は、
インクを吐出する複数のノズルに各々インクを供給する複数の個別流路と、
前記複数の個別流路に連通する共通流路と、
を備え、
前記共通流路は、外部からインクが流入する流入部と、外部へインクが流出する流出部と、前記流入部及び前記流出部の間で前記個別流路のそれぞれにつながる複数の供給口が設けられた接続部とを含み、
前記接続部は、当該複数の供給口が設けられた開口面の対向面に設けられて当該複数の供給口の配置範囲を覆い、インク中の圧力変動を抑制する制振部を有し、
前記流入部及び前記流出部は、前記配置範囲の長手方向に沿った第1の方向について少なくとも前記配置範囲で、前記開口面内で前記第1の方向に垂直な第2の方向について、前記接続部の互いに異なる側に接続されており、
前記第1の方向について少なくとも前記配置範囲を含む範囲では、前記流入部及び前記流出部の前記第1の方向に垂直な断面おける流路抵抗に係る代表長は、前記接続部の前記第2の方向に垂直な面における流路抵抗に係る前記代表長よりも大きく、
前記流入部には、気泡を排出可能な脱気口が設けられている
ことを特徴とするインクジェットヘッドである。
Further, the invention according to
The inflow part is provided with a degassing port capable of discharging air bubbles.
Further, the invention according to claim 14 ,
a plurality of individual channels for supplying ink to a plurality of nozzles for ejecting ink;
a common channel communicating with the plurality of individual channels;
with
The common flow path has an inflow section into which ink flows in from the outside, an outflow section into which ink flows out to the outside, and a plurality of supply ports connected to the individual flow paths between the inflow section and the outflow section. and
the connecting portion includes a vibration damping portion provided on a surface facing the opening surface on which the plurality of supply ports are provided, covering an arrangement range of the plurality of supply ports, and suppressing pressure fluctuations in the ink;
The inflow portion and the outflow portion are arranged at least in the arrangement range in a first direction along the longitudinal direction of the arrangement range and in a second direction perpendicular to the first direction within the opening plane. connected to different sides of the
In the range including at least the arrangement range in the first direction, the representative length related to the flow path resistance in the cross section perpendicular to the first direction of the inflow portion and the outflow portion is the second length of the connection portion. larger than the representative length of the flow path resistance in the plane perpendicular to the direction,
The ink jet head is characterized in that the inflow part is provided with a degassing port capable of discharging air bubbles.
また、請求項15記載の発明は、請求項13又は14記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記脱気口及び前記流出部からのインクの流出口は、それぞれ重力方向について上向きに開口していることを特徴とする。
Further, the invention according to claim 15 is the inkjet head according to claim 13 or 14 ,
The degassing port and the outlet for the ink from the outlet are characterized by opening upward in the direction of gravity.
また、請求項16記載の発明は、
請求項1~15のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを備えるインクジェット記録装置である。
Further, the invention according to claim 16 ,
An inkjet recording apparatus comprising the inkjet head according to any one of
また、請求項17記載の発明は、請求項16記載のインクジェット記録装置において、
前記流出部から流出したインクを前記流入部に再度流入させることが可能な循環流路を備えることを特徴とする。
Further, the invention according to claim 17 is the ink jet recording apparatus according to claim 16 ,
It is characterized by comprising a circulation channel that allows the ink that has flowed out of the outflow part to flow into the inflow part again.
本発明に従うと、多数のノズルからより一様かつ安定してインクを吐出させることができるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that ink can be ejected more uniformly and stably from a large number of nozzles.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態のインクジェット記録装置100の全体外略図である。インクジェット記録装置100は、ヘッドユニット10と、搬送部20などを備える。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall schematic diagram of an
搬送部20は、特には限られないが、2本の搬送ローラー20a、20bと、輪状の搬送ベルト20cなどを備える。搬送ローラー20a、20bは、X方向に回転軸が延びる向きで平行に配置されている。搬送ベルト20cは、搬送ローラー20a、20bの間に架け渡されて、搬送ローラー20aが図示略の搬送モーターの動作に応じて回転することで周回移動する。搬送ローラー20bは、搬送ベルト20cの周回移動に従って回転する。搬送ベルト20cの外周面(搬送面)がZ方向に向いている(上向きの)区間で、当該外周面上に載置された記録媒体Mが搬送ベルト20cの周回移動に従ってY方向に搬送される。
The
ヘッドユニット10は、搬送部20により搬送される記録媒体Mに対して画像データに基づいて適切なタイミングでインクを吐出して画像を記録する。ヘッドユニット10は、記録媒体Mが搬送面上に載置される範囲で当該搬送面方向にインクを吐出可能に、ここでは、搬送面とインクの吐出面とが対向するように配置されている。このインクジェット記録装置100では、複数、例えば、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒色(K)の4色のインクをそれぞれ吐出する4つのヘッドユニット10が、例えば、記録媒体Mの搬送方向について上流側からY、M、C、Kの色の順に所定の間隔で配列されている。ヘッドユニット10の数は4つでなくてもよく、ヘッドユニット10の数に応じた色数のインクが吐出可能とされ得る。また、有色インクだけではなく、被膜などを形成する透明インクなどが含まれていてもよい。
The
図2は、ヘッドユニット10のインク吐出面側を見た底面図である。ヘッドユニット10は、各々複数、ここでは8個ずつのインクジェットヘッド1を有し、これらのインクジェットヘッド1を支持部材に固定保持している。各インクジェットヘッド1には、それぞれ、ヘッドチップ11のインク吐出面(ノズル面)に複数のノズルの開口Nが配列されている。ここでは、開口Nは、Y方向(搬送方向)について3箇所の位置でそれぞれX方向(搬送方向に垂直な方向)に延びるノズル列上に設けられている。開口Nは、全体として、X方向について記録媒体Mへの画像記録可能幅にわたって連続して所定の間隔(ノズル間隔)で配置されている。
FIG. 2 is a bottom view of the
記録媒体Mは、特には限られないが、一定の寸法に裁断された枚葉紙であってよい。記録媒体Mは、図示略の媒体供給部から搬送ベルト20c上に供給され、ヘッドユニット10から吐出されたインクが着弾して画像が記録(必要に応じて乾燥、定着動作を含んでもよい)された後に搬送部20から媒体排出部に送られる。あるいは、記録媒体Mとしては、ロール紙が用いられてもよい。また、記録媒体Mとして、普通紙や塗工紙といった紙のほか、布帛又はシート状の樹脂など、表面に着弾したインクを定着させることが可能な種々の媒体が用いられてもよい。
The recording medium M is not particularly limited, but may be a sheet of paper cut to a certain size. The recording medium M is supplied from a medium supply unit (not shown) onto the conveying
図3は、インクジェットヘッド1の外観概略図である。
インクジェットヘッド1は、ヘッドチップ11と、インク供給部12と、駆動制御部13などを備える。
FIG. 3 is a schematic external view of the
The
ヘッドチップ11には、インクを吐出する複数のノズル(開口N)と、インク供給部12から各ノズルにインクを供給する個別流路111(図5参照)と、ノズルからインクを吐出させるための圧力変動を付与する図示略の加圧動作部とが設けられている。駆動制御部13は、加圧動作部に駆動信号を出力するための回路基板や駆動チップ(ICなど)が設けられている。
The
インク供給部12は、ヘッドチップ11の各個別流路(すなわち、各ノズル)に連通し、当該個別流路にそれぞれ供給するインクを貯留する。インク供給部12の上側(+Z側)には、流入口121(インレット)と、流出口122(アウトレット)と、脱気口123などが設けられている。インク供給部12は、例えば、SUSを用いて形成されている。
The
流入口121は、外部のインクタンクから供給されるインクを流入させる。流出口122は、外部のインクタンクにインクを流出させる。脱気口123は、インク供給部12の内部に混入した空気の一部を排出させるための開口部である。この脱気口123は、通常では蓋部材などで封止されていて、必要な場合にのみ開放されて気泡を排出可能とするものであってもよい。
The
図4は、インクジェットヘッド1へのインク流路について説明する図である。
インクジェット記録装置100は、メインタンク91と、供給用サブタンク92と、還流用サブタンク93などを備える。
FIG. 4 is a diagram illustrating the ink flow path to the
The
メインタンク91は、供給用サブタンク92に供給されるインクを貯留する。メインタンク91は、送液ポンプ81を介してインク流路71によって供給用サブタンク92と接続されている。送液ポンプ81の動作により、インクは、メインタンク91から供給用サブタンク92に送液される。
The
供給用サブタンク92は、インクジェットヘッド1のインク供給部12に供給されるインクを貯留する。供給用サブタンク92は、インク流路72によって流入口121と接続されている。
The
還流用サブタンク93は、インク供給部12から排出されたインクを貯留する。還流用サブタンク93は、インク流路73によって流出口122と接続されている。
The return sub-tank 93 stores the ink discharged from the
供給用サブタンク92と還流用サブタンク93との間は、送液ポンプ82を介してインク流路74によって接続されている。送液ポンプ82の動作により、還流用サブタンク93内のインクが供給用サブタンク92に戻される。
インク流路73、74、還流用サブタンク93及び送液ポンプ82が本実施形態のインクジェット記録装置100における循環流路を構成している。
The
The
供給用サブタンク92は、ヘッドチップ11のインク吐出面よりも鉛直方向について高い位置に設けられ、還流用サブタンク93は、インク吐出面よりも鉛直方向について低い位置に設けられている。したがって、供給用サブタンク92の液面とインク吐出面との間の水頭差による圧力P1と、インク吐出面と還流用サブタンク93との間の水頭差による圧力P2に応じて、流入口121におけるインクの圧力は、流出口122におけるインクの圧力よりも高くなる。供給用サブタンク92及び還流用サブタンク93の鉛直方向についての高さ(すなわち、圧力P2)は、変更可能であってよい。
The
図5は、インク供給部12の内部構造を説明する図である。図5(a)は、図3の断面線AAにおける断面図である。なお、ここでは位置関係を示すために、断面線AA上にはない個別流路111及び個別供給口127を透視して示している。図5(b)は、上方(駆動制御部13の側)からインク供給部12の内部を透視した図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the internal structure of the
インク供給部12の内部には、X方向(第1の方向)に延在して共通流路124をなす空間が設けられている。共通流路124は、Y方向(第2の方向)について2つのエリアとその接続領域(接続部)とを有する。2つのエリアのうち、流入口121が設けられた側(ここでは、+Y側)が供給インク流路124a(流入部)であり、流出口122が設けられた側(ここでは、-Y側)が排出インク流路124b(流出部)であり、それぞれ、X方向に沿った方向が長手方向となる。脱気口123は、供給インク流路124aに設けられている。
A space extending in the X direction (first direction) to form a
供給インク流路124aと排出インク流路124bの間には、隔壁125が上側(+Z側)の内壁面から下向き(-Z方向)に延びており、下側内壁(底面、開口面)との間には、供給インク流路124aと排出インク流路124bとの間でインクが通過する隙間128(接続部)が設けられている。隙間128の上面側をなす壁面(開口面の対向面)は、制振部126(ダンパー)となっており、Y方向に広がっている。すなわち、制振部126は、隔壁125を介して共通流路124の壁面と一体的に固定形成されている。具体的には、共通流路124の壁面と隔壁125とは、例えば、液晶ポリマーなどで連続的に成型され、隔壁125の下端(ダンパーフレーム)に薄膜フィルムが塗布される。このような構造により、供給インク流路124a及び排出インク流路124bは、隙間128のY方向について互いに異なる側に接続されている。
Between the
ここでは、制振部126は、隔壁125のみにより共通流路124に対して固定されており、下側内壁を含む他の面、特に、制振部126の開口面との対向面より-Z方向側には、一切支持部材などが設けられていない。同様に、共通流路124の内壁は、隔壁125以外に突起部材を有しない。これら支持部材や突起部材を有さない中空形状の共通流路124により、隙間128を通過するインクの流れに応じてこれら支持部材や突起部材に気泡や異物が引っかかって個別供給口127の近傍で留まるような状況の発生を防いでいる。
Here, the
制振部126は、共通流路124の底面に設けられたヘッドチップ11の個別流路111への個別供給口127(複数の供給口)に対向している。個別流路111内でインクに圧力変動が付与された場合、圧力波は個別流路を逆流して共通流路124にも伝わる。制振部126は、この圧力波を減衰(インク中の圧力変動を抑制)させる。また、制振部126は、このような圧力波に限らず、ノズルからのインク吐出に応じた個別流路111内のインク量の一時的な変動に係る圧力変動なども抑制させる。このために、制振部126は、平面視で個別供給口127の配置範囲1270(配置範囲1270の±X方向(配置範囲1270の長手方向)についての端位置は、全ての個別供給口127のうちX方向の両端にある個別供給口127の外縁位置と等しい)の上方全体を覆うように、X方向及びY方向に広がっている。制振部126は、Y方向について、個別供給口127の配置範囲1270のY方向についての幅必要以上に大きく設けられる必要はなく、当該幅に応じて多少のマージンを有する程度の長さであってよい。一方、ここでは、制振部126は、X方向について、供給インク流路124a及び排出インク流路124bと同一の長さ(範囲)で平行に設けられている。また、隙間128のZ方向(第3の方向)についての高さは、制振部126の振動を妨げず、また、振動によってインク流が極端に乱れない程度に広く、かつ圧力波が個別供給口127から広く拡散する前に効果的に減衰させられる程度に狭い。供給インク流路124a及び排出インク流路124bのZ方向についての高さ及びY方向についての幅は、この隙間128のZ方向についての高さよりも十分に(少なくとも3倍以上)大きい。
The damping
制振部126としては、表面に到達した圧力波による圧力変動を減衰させるように変形する構成、例えば、空気層を介した弾性板や、弾性部材などが挙げられる。弾性板や弾性部材(薄膜フィルムなど)には、インクによる劣化などがない周知の部材、例えば、ポリイミドや液晶ポリマーなどが用いられればよい。制振部126の開口面側(-Z側)は、通常の状態、すなわち、インクがインク供給部12の内部に満たされた平衡な状態で下に凸状(凸面形状)となっている。これにより、制振部126と個別供給口127の間に進入した気泡は、浮力に応じて容易に供給インク流路124a又は排出インク流路124bに流出する。
The damping
流入口121から供給されたインクは、供給インク流路124aから隙間128に流入し、一部が個別供給口127から各ノズルに供給される。残りのインクは、隙間128を通過して排出インク流路124bに流入し、流出口122から排出される。特に限られるものではないが、ここでは、流入口121は、個別供給口127の配置範囲1270よりも-X方向に外側に設けられている。また、流出口122は、配置範囲1270よりも+X方向に(すなわち、流入口121とは互いに異なる側の)外側に設けられている。
The ink supplied from the
このように、個別流路111に供給されないインクは、共通流路124に長期間留まらずに順次流出口122から一度排出されて、その後供給用サブタンク92に戻り、再度流入口121から流入させることが可能となっている。これにより、インクを無駄にせずにインク中の気泡や異物が排出され、また、共通流路124の内部でインクがよどんで成分が分離するのを防ぐ。
In this way, the ink that is not supplied to the
なお、個別流路111は、ヘッドチップ11を上下に直線状に貫通している必要はなく、上述の加圧動作部の配置などに応じて折れ曲がっていてよい。
It should be noted that the
隙間128を流れるインクには、隙間128の距離(XY面内でのインク流の距離)に応じた圧力損失が生じる。所定のインクに対して圧力損失を生じさせるインク流路の流路抵抗は、流路断面積及び流路断面の周長(まとめて等価直径=4×流路断面積/周長;流路抵抗に係る代表長。又は短軸長や短辺の長さ(YZ面内での縦横幅のうち小さい方の値)が代表長とされてもよい)、流路長、並びに流速に応じて定まる。上述のように、隙間128の高さ(短辺の長さ)は、供給インク流路124aのY方向についての長さ(幅)及びZ方向についての長さ(高さ)と比較して十分に大きく、これに応じて、供給インク流路124aのYZ面内(長手方向に垂直な面)及びXZ面内のいずれにおいても等価直径がXZ面内(第1の方向に垂直な面)での隙間128の等価直径よりも十分に大きい。流路抵抗は等価直径の逆数に応じて増大するので、隙間128で生じる圧力損失と比較して、インクの供給インク流路124a内での圧力損失が十分に小さい。また、供給インク流路124aのYZ面内の断面積が大きくなることで、インク流速も隙間128におけるインク流速よりも十分に小さくなる。圧力損失は、インク流速に比例するので、これにより、供給インク流路124aにおけるX方向へのインクの流れに係る圧力損失も十分に小さくなる。すなわち、流入口121から流入したインクは、供給インク流路124a内でX方向について圧力差をほぼ生じさせずに広がる。
Ink flowing through the
同様に、排出インク流路124bは、短辺長、等価直径及び各断面での断面積が、それぞれXZ面内での隙間128の高さ、等価直径及び開口面積(断面積)よりも十分に大きく、隙間128を通過する際にインクに生じる圧力損失と比較して、インクの排出インク流路124b内での圧力損失が十分に小さい。また、排出インク流路124bのYZ面内の断面積が大きくなることで、インク流速も隙間128におけるインク流速よりも十分に小さくなる。すなわち、隙間128から流出したインクは、排出インク流路124b内でX方向について圧力損失の差をほぼ生じさせずに流出口122から流出する。これらにより、隙間128を流れるインクはX方向について略均等な圧力分布となる。
Similarly, the
また、供給インク流路124aは、+Z方向、ここでは、鉛直方向上側で下側よりもYZ面内で広い断面積となっている。これにより、供給インク流路124a内の気泡は、浮力により上方に偏り、また低い流速により隙間128の方に引き込まれにくくなるので、個別流路111などに悪影響を与えづらくなる。供給インク流路124aの上方に留まる気泡は、容易に脱気口123から排出させることができる。インクジェットヘッド1のインクジェット記録装置100への取り付け時における重力方向上向きが+Z方向と異なる場合には、供給インク流路124a及び/又は排出インク流路124bの重力方向上端付近の位置に脱気口123や流出口122が設けられて、供給インク流路124a及び/又は排出インク流路124bは、当該重力方向上側の水平面ほど断面積が大きくなる形状で設けられていてもよい。すなわち、インク吐出面(その外向き法線方向。インク吐出方向と等しい)が重力方向下向きではない場合でも、インクジェットヘッド1では、脱気口123及び流出口122の少なくとも一方を重力方向について上向きに開口させるように共通流路124や隙間128などが配置されて(すなわち、脱気口123及び流出口122がインク吐出面に対して斜めに傾いていて)よい。
In addition, the supply
本実施形態のインクジェットヘッド1では、供給インク流路124aは、X方向についての幅が、個別供給口127の設けられている配置範囲1270を含む。したがって、X方向の各位置で圧力損失をほとんど生じていないインクが隙間128へとY方向へ略一様に(略等速で)流入して、さらにそれぞれ個別供給口127へ流入する。これにより、X方向に配列された各ノズルまでのインクの圧力損失の大きさがノズルによって略均一となる。また、ここでは、Y方向について異なる3箇所(3列)に個別供給口127が設けられているが、これら3列は、Y方向についての間隔が十分に小さい。したがって、気泡や異物などの排出に必要な流速でインクが流れている場合であっても、このインク流が略Y方向に向いていることで、供給インク流路124aから各個別供給口127までの距離の違いによるインクの圧力差は、十分に小さく抑えられる。
In the
図6は、インク供給部12の内部構造の変形例1を示す図である。
上記実施形態のように、Y方向について3列の個別供給口127の列であっても、各列でX方向についての開口の範囲は、微妙に差があるが、列数が多くなると、全体として両端の列間の差がやや大きくなる場合があり得る。ここでは、配置範囲1270が平行四辺形状といて示されている。
FIG. 6 is a
As in the above embodiment, even if there are three rows of
このような場合に、供給インク流路124aは、複数の列のうち、最も当該供給インク流路124aに近い側の列に係る個別供給口127のX方向についての配列範囲に応じて、XZ面内及びYZ面内での各等価直径が隙間128のXZ面内での等価直径よりも大きい範囲が定められてもよい。同様に、排出インク流路124bは、複数の列のうち、最も当該排出インク流路124bに近い側の列に係る個別供給口127のX方向についての配列範囲に応じて、XZ面内及びYZ面内での各等価直径が隙間128のXZ面内での等価直径より大きく定めることができる。
In such a case, the
これらの範囲の外側では、供給インク流路124a及び排出インク流路124bは、それぞれ、より狭く形成され又は設けられていなくてもよい。ここでは、YZ面内での形状が変化する境界は、配置範囲1270のY方向に対する傾きに応じて傾いて定められている。隙間128におけるインクの流れは、全体として、供給インク流路124aと排出インク流路124bとの間で、ノズル配置に応じたこの傾き角度だけY方向に対して傾いてもよい。この傾きによる圧力損失の増大の大きさは、微小である。また、少なくとも個別供給口127の上方では、安定したインク流により気泡や異物が滞留しないので、個別供給口127へのインク供給や個別流路111内でのインクへの加圧などに対して悪影響が及ぼされない。
Outside these ranges, the
図7は、インク供給部12の内部構造の変形例2を示す図である。
この変形例2のインク供給部12では、変形例1と同様に、個別供給口127の配置範囲1270が平行四辺形状となっている。
FIG. 7 is a diagram showing Modification 2 of the internal structure of the
In the
図7(a)に示すように、供給インク流路124aは、配置範囲1270よりも+X方向について外側で狭くなっている。また、排出インク流路124bは、最も排出インク流路124bの側の個別供給口127の列の配置範囲よりも-X方向について外側で狭くなっている。
As shown in FIG. 7A, the
図7(b)に示すように、断面線BBにおける断面では、供給インク流路124aは、上側内壁面(+Z側の面、上面)が排出インク流路124bの上側内壁面よりも低くなっている。図7(c)に示すように、断面線CCにおける断面では、排出インク流路124bは、下側内壁面(-Z側の面、底面)が供給インク流路124aの下側内壁面よりも高くなっている。
As shown in FIG. 7B, in the cross-section taken along the cross-sectional line BB, the
このように、排出インク流路124bの上側内壁面の位置を下げることで、個別供給口127の上方を通らずに排出インク流路124bへと流れるインクを低減させつつ、配置範囲1270の上方における流れ自体にはよどみが生じにくくすることができる。また、供給インク流路124aの下側内壁面の位置が上げられている部分は、脱気口123の位置と対応する。すなわち、この部分へのインクの流入を低減させつつ、混入した気泡は、インク中で浮上して容易に脱気口123へ導かれる。
In this way, by lowering the position of the upper inner wall surface of the discharged
この場合には、上記変形例1の場合と比較して、隙間128における全体としてのインク流の向きは、より-Y方向に維持される。すなわち、インクが大きな圧力損失を生じる区間を流れる距離は、ほぼ最短に維持される。
In this case, the direction of the ink flow in the
なお、排出インク流路124bの上側内壁面の位置は、上記範囲で下側内壁面の位置と等しくされ、すなわち、当該部分に排出インク流路124bが設けられない形状であってもよい。また、供給インク流路124aの下側内壁面の位置は、脱気口123が設けられないのであれば、上側内壁面の位置と等しくされ、すなわち、当該部分に供給インク流路124aが設けられない形状であってもよい。
The position of the upper inner wall surface of the discharged
図8は、インク供給部12の内部構造の変形例3を示す図である。
この変形例3のインク供給部12では、X方向について両端で供給インク流路124a及び排出インク流路124bの下側内壁面がそれぞれ高く形成されている。また、断面線AAにおける断面図(図8(b))に示すように、-X方向側端部には、排出インク流路124bが延在していない。これらは、それぞれ、流入口121、流出口122及び脱気口123が設けられている部分に対応する。すなわち、インクが流入口121から流入した直後と、ノズルに供給されるインクが各個別供給口127に流入して、流出口122に供給される直前で流路が細くなるので、個別供給口127を経由する流路ごとに圧力損失を異ならせるようには働かない。
FIG. 8 is a diagram showing a modification 3 of the internal structure of the
In the
なお、上記の変形例1~3では、脱気口123に対応する部分でインクが滞留し得るので、これらの間をつなぐ流路があってもよい。この流路の等価直径は、隙間128のインク流の方向(ここではY方向とする)についての等価直径よりも十分に小さい。
In addition, in the above-described
以上のように、本実施形態のインクジェットヘッド1は、インクを吐出する複数のノズルに各々インクを供給する複数の個別流路111と、複数の個別流路111に連通する共通流路124と、を備える。共通流路124は、外部からインクが流入する供給インク流路124aと、外部へインクが流出する排出インク流路124bと、供給インク流路124a及び排出インク流路124bの間で個別流路111のそれぞれにつながる複数の個別供給口127が設けられた隙間128とを含む。隙間128の一端面は、複数の個別供給口127が設けられた開口面の対向面に設けられて当該複数の個別供給口127の配置範囲1270を覆い、インク中の圧力変動を抑制する制振部126である。供給インク流路124a及び排出インク流路124bは、配置範囲1270の長手方向に沿ったX方向(第1の方向)について少なくとも当該配置範囲1270で、開口面内でX方向に垂直なY方向(第2の方向)について、隙間128の互いに異なる側に接続されている。X方向について少なくとも配置範囲1270を含む範囲では、供給インク流路124a及び排出インク流路124bのX方向に垂直な断面おける流路抵抗に係る代表長(例えば、等価直径)は、隙間128のY方向に垂直な面における流路抵抗に係る代表長よりも大きい。
これにより、供給インク流路124a及び排出インク流路124bでの圧力損失は、隙間128での圧力損失と比較して十分に低下させられるので、特に配置範囲1270の長手方向について、圧力勾配を生じさせない。また、インクは、隙間128を配置範囲1270の長手方向に略垂直に流れることになるので、各個別流路111に対して隙間128での圧力損失の差が十分に抑制される。また、隙間128において適切にインク流を生じさせることができるので、インク中の気泡、異物や成分分離したインクなどを適切に排出させることができる。これらにより、インクジェットヘッド1では、各ノズルから安定してむらなくインクを吐出させることができる。
As described above, the
As a result, the pressure loss in the supply
また、供給インク流路124a及び排出インク流路124bの代表長は、これら供給インク流路124a及び排出インク流路124bの開口面に垂直なZ方向(第3の方向)についての高さ及びY方向についての幅のうち小さい方の値であり、隙間128の代表長は、当該隙間128のZ方向についての高さである。このように、等価直径の代わりに等価直径に支配的に影響を与えるパラメーターに基づいてより簡便に形状を定めても、インクジェットヘッド1では、むらのない安定したインク吐出を行うことができる。
Also, the representative lengths of the
また、供給インク流路124a及び排出インク流路124bのX方向に垂直な断面積は、いずれも、隙間128におけるY方向に垂直な断面積よりも大きい。このように、等価直径などの代表値だけでなく断面積も隙間128より両側で大きく定めることで、インクジェットヘッド1では、供給インク流路124a及び排出インク流路124bにおけるインクの流速を低下させて、これら供給インク流路124a及び排出インク流路124bにおける圧力損失をより低下させ、一方で、隙間128では適切な流速を生じさせて、気泡などのより効果的な排出を行わせることができる。
In addition, the cross-sectional area perpendicular to the X direction of the
また、供給インク流路124aの流入口121及び排出インク流路124bの流出口122は、X方向について配置範囲1270の互いに異なる外側に設けられている。これにより、インクの流路を供給インク流路124aの長手方向一端側から排出インク流路124bの長手方向他端側へと対角方向に定めることができるので、全体のインクの流れをより一様かつ安定的に行わせることができる。これにより、インクジェット記録装置100では、さらに圧力損失むらの低下と気泡などの排出の確実性の向上を図ることができる。
In addition, the
供給インク流路124a、隙間128及び排出インク流路124bは、それぞれX方向に平行に延在している。このように接続位置に応じて効率よく配置することで、インクジェットヘッド1の不要な大型化を避けつつインク吐出性能と気泡などの排出性能の両立を図ることができる。
The
また、供給インク流路124a、隙間128及び排出インク流路124bのX方向についての長さが同一である。これにより、インクジェットヘッド1では、インク流におけるよどみや流速のむらなどをより効果的に排除して、X方向についてより一様かつ安定したインク流速により、各個別流路111における圧力損失の一様化及び気泡などの排出の確実性の向上が得られる。
Also, the lengths of the
また、複数の個別供給口127は、開口面のY方向について互いに異なる位置でX方向に延びる複数の配列上に設けられ、排出インク流路124bの形状は、これら配列のうち当該排出インク流路124bに最も近い側にあるものに係る配置範囲に応じて定められている。
すなわち、複数のノズル列(個別供給口127の列)を有するインクジェットヘッド1では、排出インク流路124bの形状は、全ての個別供給口127の配置範囲1270に応じて定めるのではなく、当該排出インク流路124b側の列の配置範囲に応じて定めることで、必要以上にインク流路を広げない構成として、インク循環量の無用な増加を抑えることができる。
In addition, the plurality of
That is, in the
また、さらに、供給インク流路124aの形状は、配列のうち当該供給インク流路124aに最も近い側にあるものに係る配置範囲に応じて定められている。これにより、インクの流れの向きはわずかにY方向から傾くものの、絶対的な移動距離の増大は微小であり、圧力損失にはほとんど悪影響を与えずに、不要なインク流路の増大をより効果的に抑えつつ、インク流の一様性が得られる。これにより、インクジェットヘッド1では、より効率的に、一様かつ安定したインク吐出を行うことができる。
Furthermore, the shape of the
また、制振部126は、共通流路124においてZ方向について開口面とは反対側の面(上側内壁面)から開口面の方向(-Z方向)へ延在して設けられ、供給インク流路124aと排出インク流路124bとをY方向について隔てる隔壁125の開口面側の端部に設けられている。これにより、制振部126を適正な位置に確実に設けることができ、製造時の位置決め精度の向上及び安定化を図ることができる。また、隔壁125は、制振部126の固定と供給インク流路124a及び排出インク流路124bの分離とを両立するので、効率的に大型化や複雑化を避けてコストを抑えることができる。
In addition, the
また、隙間128及び供給インク流路124aのそれぞれ内部(上記実施形態では、排出インク流路124bの内部も)は、少なくともZ方向について制振部126よりも開口面の側では、中空形状である。すなわち、各壁面から突起が生じていたり、壁面間をつなぐ支持部材が設けられていたりしないので、インク中の気泡や異物がこれらに引っかかってインク流とともに排出されない状況や、これらの構造物によりインク流が妨げられて気泡などがよどむことを防ぐことができる。また、これらの構造物によりインク流にむらが生じないので、より一様な圧力分布を得ることができる。
In addition, the inside of each of the
また、制振部126は、共通流路124の開口面と対向する面に対して一体的に固定形成されている。すなわち、共通流路124の形成後に改めて位置合わせを行って制振部126を設ける必要がないので、形成位置精度をよりよく保つことができる。
Also, the damping
また、制振部126の開口面と対向する側の面は、共通流路にインクが満たされた通常の状態において凸面形状を有する。これにより、特に凸面が下向きとなる場合に、気泡などが表面付近のくぼみなどに留まって個別流路111へのインク供給や個別流路111内でのインクへの圧力付与に悪影響を与える状況の発生を抑えることができる。
Also, the surface of the
また、供給インク流路124aには、気泡を排出可能な脱気口123が設けられている。
すなわち、供給インク流路124a内の気泡は、隙間128を通過させずとも排出可能となるので、インクジェットヘッド1では、大きな気泡が隙間128を通過する際の一時的なインクの吐出への悪影響も抑制することができる。
In addition, the
That is, since the air bubbles in the supply
また、本実施形態のインクジェット記録装置100は、上記のインクジェットヘッド1を備える。このようなインクジェット記録装置100では、より安定して一様なインク吐出を行わせることができる。
Further, the
また、インクジェット記録装置100は、排出インク流路124bの流出口122から流出したインクを供給インク流路124aの流入口121から再度流入させることが可能な循環流路、すなわち、インク流路73、74、還流用サブタンク93及び送液ポンプ82を備える。これにより、気泡などの排出のために、ノズルから吐出されずに排出されたインクを無駄にせず有効に利用することができる。
In addition, the ink
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、隔壁125により供給インク流路124aと排出インク流路124bとが直接隔てられたが、これらのインク流路の間に他の構成や構造を含むようにインク供給部12が形成されていてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible.
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施の形態では、供給インク流路124aと排出インク流路124bとが概ね対称配置及び形状を有するものとして説明したが、異なる形状であってもよいし、隙間128に対して異なる位置関係、例えばZ方向について互いに異なる位置範囲に設けられていてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施の形態では、3列のノズル列、すなわち個別供給口127の列が設けられているものとして説明したが、これに限られない。個別供給口127の列は、1列であってもよいし、2列や4列などであってもよい。また、X方向に延びる列単位で個別供給口127が設けられていなくてもよい。
Further, in the above-described embodiment, three rows of nozzle rows, that is, rows of
また、上記実施の形態では、流入口121が供給インク流路124aの-X側端部に設けられ、流出口122が排出インク流路124bの+X側端部に設けられているものとして説明したが、反対であってもよく、あるいは、他の位置、例えば、供給インク流路124a及び排出インク流路124bのそれぞれX方向について中央付近に設けられていてもよい。
In the above embodiment, the
また、脱気口123が必ずしも設けられていなくてもよい。この場合、隙間128を流れるインクの流れに無視できない影響を与えない範囲で、供給インク流路124aから隙間128を介さずに流出口122に接続される脱気経路が設けられていてもよい。また、インクジェットヘッド1は、脱気口123と流出口122とが同一の面に設けられているものに限られない。
Also, the
また、上記実施形態では、供給インク流路124a及び排出インク流路124bと隙間128との境界では、下側内壁面の高さが等しいものとして説明したが、これに限られない。供給インク流路124a及び排出インク流路124bの下側内壁面は、隙間128の下側内壁面(個別供給口127の高さ)よりも低い位置(-Z方向の位置)にあってもよい。
Further, in the above embodiment, the boundary between the supply
また、上記実施の形態では、制振部126が共通流路124に対して隔壁125を介して一体的に形成されているものとして説明したが、共通流路124に対して制振部126が隔壁125に対して又は隔壁125とともに後付されたものを排除するものではない。あるいは、制振部126は、隔壁125に加えて又は代えて、共通流路124の他の部位に固定される支持部材により支持、固定されていてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the damping
また、上記実施の形態では、制振部126が下に凸の曲面形状であるものとして説明したが、他の形状、例えば、平面形状であってもよい。また、これらは、インクジェット記録装置100にインクジェットヘッド1が取り付けられた場合の制振部126の向きなどに応じて定められてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施の形態では、流出口122から排出されたインクが供給用サブタンク92に戻されて再利用されるものとして説明したが、排出されたインクの一部又は全部が廃棄される構成であってもよい。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、形状、位置関係やサイズなどの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
In the above embodiment, the ink discharged from the
In addition, specific details such as specific configurations, shapes, positional relationships, and sizes shown in the above embodiments can be changed as appropriate without departing from the scope of the present invention.
1 インクジェットヘッド
10 ヘッドユニット
11 ヘッドチップ
12 インク供給部
13 駆動制御部
20 搬送部
20a、20b 搬送ローラー
20c 搬送ベルト
71~74 インク流路
81、82 送液ポンプ
91 メインタンク
92 供給用サブタンク
93 還流用サブタンク
100 インクジェット記録装置
111 個別流路
121 流入口
122 流出口
123 脱気口
124 共通流路
124a 供給インク流路
124b 排出インク流路
125 隔壁
126 制振部
127 個別供給口
128 隙間
1270 配置範囲
N 開口
1
Claims (17)
前記複数の個別流路に連通する共通流路と、
を備え、
前記共通流路は、外部からインクが流入する流入部と、外部へインクが流出する流出部と、前記流入部及び前記流出部の間で前記個別流路のそれぞれにつながる複数の供給口が設けられた接続部とを含み、
前記接続部は、当該複数の供給口が設けられた開口面の対向面に設けられて当該複数の供給口の配置範囲を覆い、インク中の圧力変動を抑制する制振部を有し、
前記流入部及び前記流出部は、隔壁により前記配置範囲の長手方向に沿った第1の方向に前記開口面内で垂直な第2の方向に隔てられているとともに、前記第1の方向について少なくとも前記配置範囲で前記第2の方向について前記接続部の互いに異なる側に接続されていることで当該接続部を介してつながって前記流入部と前記流出部との間をインクが流れ、
前記第1の方向について少なくとも前記配置範囲を含む範囲では、前記流入部及び前記流出部の前記第1の方向に垂直な断面おける流路抵抗に係る代表長は、前記接続部の前記第2の方向に垂直な面における流路抵抗に係る前記代表長よりも大きく、
前記流入部及び前記流出部の前記代表長は、前記流入部及び前記流出部の前記開口面に垂直な第3の方向についての高さ及び前記第2の方向についての幅のうち小さい方の値であり、
前記接続部の前記代表長は、当該接続部の前記第3の方向についての高さである
ことを特徴とするインクジェットヘッド。 a plurality of individual channels for supplying ink to a plurality of nozzles for ejecting ink;
a common channel communicating with the plurality of individual channels;
with
The common flow path has an inflow section into which ink flows in from the outside, an outflow section into which ink flows out to the outside, and a plurality of supply ports connected to the individual flow paths between the inflow section and the outflow section. and
the connecting portion includes a vibration damping portion provided on a surface facing the opening surface on which the plurality of supply ports are provided, covering an arrangement range of the plurality of supply ports, and suppressing pressure fluctuations in the ink;
The inflow portion and the outflow portion are separated by a partition wall in a first direction along the longitudinal direction of the arrangement range in a second direction perpendicular to the opening plane, and at least in the first direction. Ink flows between the inflow portion and the outflow portion by being connected to different sides of the connection portion in the second direction in the arrangement range and connected via the connection portion,
In the range including at least the arrangement range in the first direction, the representative length related to the flow path resistance in the cross section perpendicular to the first direction of the inflow portion and the outflow portion is the second length of the connection portion. larger than the representative length of the flow path resistance in the plane perpendicular to the direction,
The representative length of the inflow portion and the outflow portion is the smaller value of the height in the third direction perpendicular to the opening surface of the inflow portion and the outflow portion and the width in the second direction. and
The inkjet head, wherein the representative length of the connecting portion is the height of the connecting portion in the third direction.
前記複数の個別流路に連通する共通流路と、
を備え、
前記共通流路は、外部からインクが流入する流入部と、外部へインクが流出する流出部と、前記流入部及び前記流出部の間で前記個別流路のそれぞれにつながる複数の供給口が設けられた接続部とを含み、
前記接続部は、当該複数の供給口が設けられた開口面の対向面に設けられて当該複数の供給口の配置範囲を覆い、インク中の圧力変動を抑制する制振部を有し、
前記流入部及び前記流出部は、隔壁により前記配置範囲の長手方向に沿った第1の方向に前記開口面内で垂直な第2の方向に隔てられているとともに、前記第1の方向について少なくとも前記配置範囲で前記第2の方向について前記接続部の互いに異なる側に接続されていることで当該接続部を介してつながって前記流入部と前記流出部との間をインクが流れ、
前記第1の方向について少なくとも前記配置範囲を含む範囲では、前記流入部及び前記流出部の前記第1の方向に垂直な断面おける流路抵抗に係る代表長は、前記接続部の前記第2の方向に垂直な面における流路抵抗に係る前記代表長よりも大きく、
前記流入部及び前記流出部の前記第1の方向に垂直な断面積は、いずれも、前記接続部における前記第2の方向に垂直な断面積よりも大きいことを特徴とするインクジェットヘッド。 a plurality of individual channels for supplying ink to a plurality of nozzles for ejecting ink;
a common channel communicating with the plurality of individual channels;
with
The common flow path has an inflow section into which ink flows in from the outside, an outflow section into which ink flows out to the outside, and a plurality of supply ports connected to the individual flow paths between the inflow section and the outflow section. and
the connecting portion includes a vibration damping portion provided on a surface facing the opening surface on which the plurality of supply ports are provided, covering an arrangement range of the plurality of supply ports, and suppressing pressure fluctuations in the ink;
The inflow portion and the outflow portion are separated by a partition wall in a first direction along the longitudinal direction of the arrangement range in a second direction perpendicular to the opening plane, and at least in the first direction. Ink flows between the inflow portion and the outflow portion by being connected to different sides of the connection portion in the second direction in the arrangement range and connected via the connection portion,
In the range including at least the arrangement range in the first direction, the representative length related to the flow path resistance in the cross section perpendicular to the first direction of the inflow portion and the outflow portion is the second length of the connection portion. larger than the representative length of the flow path resistance in the plane perpendicular to the direction,
The inkjet head, wherein cross-sectional areas of the inflow portion and the outflow portion perpendicular to the first direction are both larger than a cross-sectional area of the connection portion perpendicular to the second direction.
前記複数の個別流路に連通する共通流路と、
を備え、
前記共通流路は、外部からインクが流入する流入部と、外部へインクが流出する流出部と、前記流入部及び前記流出部の間で前記個別流路のそれぞれにつながる複数の供給口が設けられた接続部とを含み、
前記接続部は、当該複数の供給口が設けられた開口面の対向面に設けられて当該複数の供給口の配置範囲を覆い、インク中の圧力変動を抑制する制振部を有し、
前記流入部及び前記流出部は、前記配置範囲の長手方向に沿った第1の方向について少なくとも前記配置範囲で、前記開口面内で前記第1の方向に垂直な第2の方向について、前記接続部の互いに異なる側に接続されており、
前記第1の方向について少なくとも前記配置範囲を含む範囲では、前記流入部及び前記流出部の前記第1の方向に垂直な断面おける流路抵抗に係る代表長は、前記接続部の前記第2の方向に垂直な面における流路抵抗に係る前記代表長よりも大きく、
前記制振部は、前記共通流路において前記開口面に垂直な第3の方向について前記開口面とは反対側の面から前記開口面の方向へ延在して設けられ、前記流入部と前記流出部とを前記第2の方向について隔てる隔壁の前記開口面側の端部に設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。 a plurality of individual channels for supplying ink to a plurality of nozzles for ejecting ink;
a common channel communicating with the plurality of individual channels;
with
The common flow path has an inflow section into which ink flows in from the outside, an outflow section into which ink flows out to the outside, and a plurality of supply ports connected to the individual flow paths between the inflow section and the outflow section. and
the connecting portion includes a vibration damping portion provided on a surface facing the opening surface on which the plurality of supply ports are provided, covering an arrangement range of the plurality of supply ports, and suppressing pressure fluctuations in the ink;
The inflow portion and the outflow portion are arranged at least in the arrangement range in a first direction along the longitudinal direction of the arrangement range and in a second direction perpendicular to the first direction within the opening plane. connected to different sides of the
In the range including at least the arrangement range in the first direction, the representative length related to the flow path resistance in the cross section perpendicular to the first direction of the inflow portion and the outflow portion is the second length of the connection portion. larger than the representative length of the flow path resistance in the plane perpendicular to the direction,
The vibration damping portion is provided to extend in the direction of the opening surface from a surface opposite to the opening surface in a third direction perpendicular to the opening surface in the common flow channel, and the inflow portion and the An ink jet head, wherein the partition wall is provided at the end portion of the opening side of the partition separating the outflow portion in the second direction.
前記複数の個別流路に連通する共通流路と、
を備え、
前記共通流路は、外部からインクが流入する流入部と、外部へインクが流出する流出部と、前記流入部及び前記流出部の間で前記個別流路のそれぞれにつながる複数の供給口が設けられた接続部とを含み、
前記接続部は、当該複数の供給口が設けられた開口面の対向面に設けられて当該複数の供給口の配置範囲を覆い、インク中の圧力変動を抑制する制振部を有し、
前記流入部及び前記流出部は、前記配置範囲の長手方向に沿った第1の方向について少なくとも前記配置範囲で、前記開口面内で前記第1の方向に垂直な第2の方向について、前記接続部の互いに異なる側に接続されており、
前記第1の方向について少なくとも前記配置範囲を含む範囲では、前記流入部及び前記流出部の前記第1の方向に垂直な断面おける流路抵抗に係る代表長は、前記接続部の前記第2の方向に垂直な面における流路抵抗に係る前記代表長よりも大きく、
前記制振部の前記開口面と対向する側の面は、前記共通流路にインクが満たされた通常の状態において凸面形状を有することを特徴とするインクジェットヘッド。 a plurality of individual channels for supplying ink to a plurality of nozzles for ejecting ink;
a common channel communicating with the plurality of individual channels;
with
The common flow path has an inflow section into which ink flows in from the outside, an outflow section into which ink flows out to the outside, and a plurality of supply ports connected to the individual flow paths between the inflow section and the outflow section. and
the connecting portion includes a vibration damping portion provided on a surface facing the opening surface on which the plurality of supply ports are provided, covering an arrangement range of the plurality of supply ports, and suppressing pressure fluctuations in the ink;
The inflow portion and the outflow portion are arranged at least in the arrangement range in a first direction along the longitudinal direction of the arrangement range and in a second direction perpendicular to the first direction within the opening plane. connected to different sides of the
In the range including at least the arrangement range in the first direction, the representative length related to the flow path resistance in the cross section perpendicular to the first direction of the inflow portion and the outflow portion is the second length of the connection portion. larger than the representative length of the flow path resistance in the plane perpendicular to the direction,
An inkjet head, wherein a surface of the vibration damping portion facing the opening surface has a convex shape in a normal state in which the common flow path is filled with ink.
前記複数の個別流路に連通する共通流路と、
を備え、
前記共通流路は、外部からインクが流入する流入部と、外部へインクが流出する流出部と、前記流入部及び前記流出部の間で前記個別流路のそれぞれにつながる複数の供給口が設けられた接続部とを含み、
前記接続部は、当該複数の供給口が設けられた開口面の対向面に設けられて当該複数の供給口の配置範囲を覆い、インク中の圧力変動を抑制する制振部を有し、
前記流入部及び前記流出部は、前記配置範囲の長手方向に沿った第1の方向について少なくとも前記配置範囲で、前記開口面内で前記第1の方向に垂直な第2の方向について、前記接続部の互いに異なる側に接続されており、
前記第1の方向について少なくとも前記配置範囲を含む範囲では、前記流入部及び前記流出部の前記第1の方向に垂直な断面おける流路抵抗に係る代表長は、前記接続部の前記第2の方向に垂直な面における流路抵抗に係る前記代表長よりも大きく、
前記流入部には、気泡を排出可能な脱気口が設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。 a plurality of individual channels for supplying ink to a plurality of nozzles for ejecting ink;
a common channel communicating with the plurality of individual channels;
with
The common flow path has an inflow section into which ink flows in from the outside, an outflow section into which ink flows out to the outside, and a plurality of supply ports connected to the individual flow paths between the inflow section and the outflow section. and
the connecting portion includes a vibration damping portion provided on a surface facing the opening surface on which the plurality of supply ports are provided, covering an arrangement range of the plurality of supply ports, and suppressing pressure fluctuations in the ink;
The inflow portion and the outflow portion are arranged at least in the arrangement range in a first direction along the longitudinal direction of the arrangement range and in a second direction perpendicular to the first direction within the opening plane. connected to different sides of the
In the range including at least the arrangement range in the first direction, the representative length related to the flow path resistance in the cross section perpendicular to the first direction of the inflow portion and the outflow portion is the second length of the connection portion. larger than the representative length of the flow path resistance in the plane perpendicular to the direction,
The inkjet head, wherein the inflow part is provided with a degassing port capable of discharging air bubbles.
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