JPWO2019130532A1 - インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 - Google Patents
インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2019130532A1 JPWO2019130532A1 JP2019561518A JP2019561518A JPWO2019130532A1 JP WO2019130532 A1 JPWO2019130532 A1 JP WO2019130532A1 JP 2019561518 A JP2019561518 A JP 2019561518A JP 2019561518 A JP2019561518 A JP 2019561518A JP WO2019130532 A1 JPWO2019130532 A1 JP WO2019130532A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- flow path
- discharge flow
- ink discharge
- common
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/14209—Structure of print heads with piezoelectric elements of finger type, chamber walls consisting integrally of piezoelectric material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/04581—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on piezoelectric elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/145—Arrangement thereof
- B41J2/155—Arrangement thereof for line printing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
- B41J2/18—Ink recirculation systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2002/14306—Flow passage between manifold and chamber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14419—Manifold
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/12—Embodiments of or processes related to ink-jet heads with ink circulating through the whole print head
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/20—Modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/21—Line printing
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
Description
インクを貯留して当該貯留されたインクの圧力を変動させる圧力室と、
前記圧力室に連通し、当該圧力室内におけるインクの圧力の変動に応じてインクを吐出するノズルと、
前記圧力室に連通し、当該圧力室から前記ノズルに供給されずに排出されるインクがそれぞれ通る第1個別インク排出流路及び第2個別インク排出流路と、
を各々有し、所定方向についての前記ノズルの位置が互いに異なる複数のインク吐出部と、
前記複数のインク吐出部が有する複数の前記第1個別インク排出流路に連通し、当該複数の第1個別インク排出流路を通ったインクが第1流入区間において流入する第1共通インク排出流路と、
前記複数のインク吐出部が有する複数の前記第2個別インク排出流路に連通し、当該複数の第2個別インク排出流路を通ったインクが第2流入区間において流入する第2共通インク排出流路と、
を備え、
前記複数のインク吐出部は、前記インク吐出部の前記ノズルの位置が、前記複数のインク吐出部が有する複数の前記ノズルの配置範囲における前記所定方向についての一方側の端部に近いほど、当該インク吐出部から排出されたインクの前記第1流入区間における流入位置が、当該第1流入区間の前記所定方向について前記一方側の端部に近くなり、かつ当該インク吐出部から排出されたインクの前記第2流入区間における流入位置が、当該第2流入区間の前記所定方向についての前記一方側の端部に近くなる位置関係で設けられており、
前記第1共通インク排出流路の前記第1流入区間におけるインクの第1排出方向は、前記第2共通インク排出流路の前記第2流入区間におけるインクの第2排出方向の逆向き成分を有する。
前記第1排出方向及び前記第2排出方向は、互いに逆向きである。
前記第1共通インク排出流路及び前記第2共通インク排出流路の少なくとも一方を複数備え、
前記第1共通インク排出流路及び前記第2共通インク排出流路が、前記第1排出方向に直交する直交方向について交互に設けられており、
前記ノズルの開口部が設けられているノズル開口面に垂直な方向から見て、互いに隣り合う前記第1共通インク排出流路及び前記第2共通インク排出流路の間に、二以上の前記ノズルからなるノズル群がそれぞれ設けられており、
前記ノズル群に含まれる前記ノズルを有する前記インク吐出部は、前記直交方向について当該ノズル群に最も近い前記第1共通インク排出流路に前記第1個別インク排出流路が連通し、当該ノズル群に最も近い前記第2共通インク排出流路に前記第2個別インク排出流路が連通している。
前記第1共通インク排出流路のうち前記第1流入区間内の部分における前記第1排出方向に垂直な断面積の最小値は、当該第1共通インク排出流路に連通している前記第1個別インク排出流路の数が多いほど大きく、
前記第2共通インク排出流路のうち前記第2流入区間内の部分における前記第2排出方向に垂直な断面積の最小値は、当該第2共通インク排出流路に連通している前記第2個別インク排出流路の数が多いほど大きい。
外部にインクを排出するインク排出口を備え、
前記第1共通インク排出流路及び前記第2共通インク排出流路は、共通の前記インク排出口に連通している。
前記第1共通インク排出流路のうち前記第1流入区間内の部分、及び前記第2共通インク排出流路のうち前記第2流入区間内の部分の少なくとも一方は、インクの排出方向に垂直な断面積が、当該排出方向についての位置に応じて異なる。
前記複数のインク吐出部の各々は、前記第1個別インク排出流路及び前記第2個別インク排出流路におけるインクの排出方向が互いに逆向きである。
請求項1から7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。
前記第1共通インク排出流路におけるインクの排出方向について前記第1流入区間より下流側の所定位置でのインクの圧力、及び前記第2共通インク排出流路におけるインクの排出方向について前記第2流入区間より下流側の所定位置でのインクの圧力を各々制御する第1の圧力制御手段を備える。
前記第1共通インク排出流路におけるインクの排出方向について前記第1流入区間より上流側の所定位置でのインクの圧力、及び前記第2共通インク排出流路におけるインクの排出方向について前記第2流入区間より上流側の所定位置でのインクの圧力を各々制御する第2の圧力制御手段を備える。
インクジェット記録装置200は、給紙部210と、画像記録部220と、排紙部230などを備える。インクジェット記録装置200は、給紙部210に格納された記録媒体Mを画像記録部220に搬送し、画像記録部220で記録媒体Mに画像を形成し、画像が形成された記録媒体Mを排紙部230に搬送する。
ヘッドユニット224は、複数のノズル111が記録媒体Mの搬送方向と交差する方向(本実施形態では搬送方向と直交する幅方向、すなわちX方向)に等間隔にそれぞれ配列されている8つのインクジェットヘッド100を備える。
なお、インクジェットヘッド100が有するノズル列の数は、4つに限られず、3つ以下又は5つ以上であっても良い。
図3は、インクジェットヘッド100の斜視図である。
この図に示すように、インクジェットヘッド100は、筐体101と、筐体101の下端で筐体101と篏合する外装部材102とを備え、筐体101及び外装部材102の内部に主要な構成要素が収容されている。このうち外装部材102には、以降に説明するインクジェットヘッド100に備えられたインクの供給及び排出のためのポートなどが接続されるジョイント部材103が取り付けられている。また、外装部材102には、インクジェットヘッド100をヘッドユニット224の図示しない基材に取り付けるための複数の取付穴104が設けられている。
第2インクポート54は、第1液室51aの−X方向側上端部に連通されており、第1液室51a内の気泡を除去するために用いられる。
第3インクポート55(図4)は、第2液室51bの−X方向側上端部に連通されており、第2液室51b内の気泡を除去するために用いられる。
第4インクポート56a、56bは、ヘッドチップ1に設けられたインク排出流路に連通しており、インク排出流路を流動してきたインクをインクジェットヘッド100の外部に排出させる。第4インクポート56aは、インクジェットヘッド100の+X方向側端部に設けられており、第4インクポート56bは、インクジェットヘッド100の−X方向側端部に設けられている。
第1〜第4インクポート53〜56は、それぞれ図3のジョイント部材103に接続されている。
インクジェットヘッド100の最下部に設けられたヘッドチップ1は、ノズル111が設けられたノズル基板11と、流路スペーサー基板12と、圧力室基板13とが順に積層された構造を有している。このうち流路スペーサー基板12及び圧力室基板13には、ノズル111に連通する圧力室131や各種のインク排出流路が設けられている。
図6は、ヘッドチップ1の分解斜視図である。
ヘッドチップ1の圧力室基板13は、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)といった圧電特性を有する圧電材料から構成された基板である。圧力室基板13を構成する圧電材料としては、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデンなどが用いられても良い。
流路スペーサー基板12及びノズル基板11は、例えばシリコン基板から構成される。なお、流路スペーサー基板12は、圧力室基板13及びノズル基板11を形成する材料と熱膨張係数の近い他の材料、例えばステンレス鋼や42アロイ等の金属を用いて構成されていても良い。また、ノズル基板11は、ポリイミド等の樹脂や、金属により構成されていても良い。
以下では、ヘッドチップ1を構成する各基板の+Z方向側の面を上面、−Z方向側の面を下面と記す。
また、ノズル基板11に設けられた4つのノズル列のうち、+Y方向側の端部に近い2つのノズル列に含まれるノズル111の群を第1ノズル群G1、−Y方向側の端部に近い2つのノズル列に含まれるノズル111の群を第2ノズル群G2と記す。第1ノズル群G1に含まれるノズル111及び第2ノズル群G2に含まれるノズル111は、各々「複数のノズル」を構成する。
圧力室131及び空気室132は、X方向に交互に複数配置されて列を形成している。以下では、圧力室131及び空気室132がなす列を、便宜上、室列と記す。本実施形態のヘッドチップ1では、Y方向についての位置が互いに異なる4つの室列が設けられている。これらの4つの室列の各々は、それぞれ上述の4つのノズル列のいずれかに対応する。すなわち、各室列に含まれる圧力室131は、対応するノズル列に含まれるノズル111に連通している。
共通インク排出流路133は、圧力室131に供給されたインクのうち、ノズル111に供給されずに排出されるインクが流路スペーサー基板12側から戻入する流路である。圧力室131と、共通インク排出流路133とは、流路スペーサー基板12に設けられた第1個別インク排出流路121a及び第2個別インク排出流路121b(図8B、図10A及び図10B)(以下では、互いに区別しない場合には個別インク排出流路121と記す)を介して接続されている。また、共通インク排出流路133は、その一部が圧力室基板13を貫通する貫通孔となっており、当該貫通孔がインクジェットヘッド100の第4インクポート56a、56b(インク排出口)に連通している。
また、第1共通インク排出流路133aでは、水平共通排出流路134aのうち第1個別インク排出流路121aを通ったインクが流入する第1流入区間S1を含む全体において、インクが+X方向に流動する(排出される)ようになっている。水平共通排出流路134aを+X方向側に流動したインクは、垂直共通排出流路135aに流れ込んでZ方向に流動し、図5の第4インクポート56aまで導かれて外部に排出される。
また、第2共通インク排出流路133bでは、水平共通排出流路134bのうち第2個別インク排出流路121bを通ったインクが流入する第2流入区間S2を含む全体において、インクが−X方向に流動する(排出される)ようになっている。すなわち、第1共通インク排出流路133a及び第2共通インク排出流路133bは、互いに逆向きにインクを流動させて排出するようになっている。水平共通排出流路134bを−X方向側に流動したインクは、垂直共通排出流路135bに流れ込んでZ方向に流動し、図5の第4インクポート56bまで導かれて外部に排出される。
また、水平共通排出流路134bの断面積の最小値は、水平共通排出流路134aの断面積の最小値より大きくなっており、垂直共通排出流路135bの断面積の最小値は、垂直共通排出流路135aの断面積の最小値より大きくなっている。
第2個別インク排出流路121bは、流路スペーサー基板12の下面において圧力室131の開口部からY方向に沿って内側に(Z方向から見て第2共通インク排出流路133b側に)延びる溝状の水平個別排出流路122b(図8B、図10A及び図10B)と、水平個別排出流路122bのY方向端部に接続され、流路スペーサー基板12の上面と下面との間をZ方向に貫通する垂直個別排出流路123b(図8B、図10A及び図10B)とからなる。第2個別インク排出流路121bは、圧力室131内のインクを水平個別排出流路122b及び垂直個別排出流路123bを介して第2共通インク排出流路133bに導く。
図7Aは、圧力室基板13の上面を示す平面図であり、図7Bは、圧力室基板13の下面を示す平面図である。
図8Aは、流路スペーサー基板12の上面を示す平面図であり、図8Bは、流路スペーサー基板12の下面を示す平面図である。
図9は、ノズル基板11の平面図である。
図10Aは、ヘッドチップ1のXA線での断面図である。
図10Bは、ヘッドチップ1のXB線での断面図である。
図11Aは、ヘッドチップ1のXIA線での断面図である。
図11Bは、ヘッドチップ1のXIB線での断面図である。
これらの図のうち図7Bでは、説明の便宜上、+Z方向側から圧力室基板13の下面以外の構成要素を透過させて見た下面の平面図が示されている。同様に、図8Bでは、+Z方向側から流路スペーサー基板12の下面以外の構成要素を透過させて見た下面の平面図が示されている。
また、図8A及び図8Bでは、Z方向から見て第1共通インク排出流路133a及び第2共通インク排出流路133bの形成範囲と重なる範囲が破線で示されている。
また、図7B、図8B、図10A、図10B、図11A及び図11Bにおける破線の矢印は、インクの排出方向を示す。
また、2つの垂直共通排出流路135aの開口部は、+X方向側の端部近傍に設けられており、垂直共通排出流路135bの開口部は、−X方向側の端部近傍に設けられている。
また、第1ノズル群G1にノズル111を有する複数のインク吐出部は、各インク吐出部のノズル111の位置が、第1ノズル群G1のノズル111の配置範囲における+X方向側の端部に近いほど、当該インク吐出部から排出されたインクの第1流入区間S1における流入位置が、当該第1流入区間S1の+X方向側の端部に近くなり、かつ当該インク吐出部から排出されたインクの第2流入区間S2における流入位置が、当該第2流入区間S2の+X方向側の端部に近くなる位置関係で設けられている。したがって、第1ノズル群G1に対応する各圧力室111から共通インク排出流路133に延びる個別インク排出流路121は、Z方向から見て互いに交差しないように設けられている。
また、第2ノズル群G2にノズル111を有する複数のインク吐出部は、各インク吐出部のノズル111の位置が、第2ノズル群G2のノズル111の配置範囲における+X方向側の端部に近いほど、当該インク吐出部から排出されたインクの第1流入区間S1における流入位置が、当該第1流入区間S1の+X方向側の端部に近くなり、かつ当該インク吐出部から排出されたインクの第2流入区間S2における流入位置が、当該第2流入区間S2の+X方向側の端部に近くなる位置関係で設けられている。したがって、第2ノズル群G2に対応する各圧力室111から共通インク排出流路133に延びる個別インク排出流路121は、Z方向から見て互いに交差しないように設けられている。
また、第1ノズル群G1のノズル111に連通する圧力室131からは、+Y方向側の第1共通インク排出流路133aにインクが排出され、第2ノズル群G2のノズル111に連通する圧力室131からは、−Y方向側の第1共通インク排出流路133aにインクが排出される。また、第1ノズル群G1及び第2ノズル群G2の全てのノズル111に連通する圧力室131からは、一つの第2共通インク排出流路133bにインクが排出される。
換言すれば、各ノズル群に含まれるノズル111を有するインク吐出部は、Y方向について当該ノズル群に最も近い第1共通インク排出流路133aに第1個別インク排出流路121aが連通し、当該ノズル群に最も近い第2共通インク排出流路133bに第2個別インク排出流路121bが連通している。
このように、第1共通インク排出流路133aは、ノズル群ごとに別個のものが用いられる一方、第2共通インク排出流路133bは、第1ノズル群G1及び第2ノズル群G2で共用されている。
ここで、図10A及び図10Bに示されるように、水平共通排出流路134bの断面積(より詳しくは、断面積の最小値)が、水平共通排出流路134aの断面積(より詳しくは、断面積の最小値)より大きくなっていることで、上記のように共用される第2共通インク排出流路133bのうち第2流入区間S2におけるインクの流動可能量が、第1共通インク排出流路133aのうちに第1流入区間S1おけるインクの流動可能量より大きくなっている。水平共通排出流路134aの断面積の最小値は、第1流入区間S1に連通する個別インク排出流路121の数が多いほど大きい値とすることができ、水平共通排出流路134bの断面積の最小値は、第2流入区間S2に連通する個別インク排出流路121の数が多いほど大きい値とすることができる。典型的には、各断面積の最小値は、連通する個別インク排出流路121の数に比例した値とすることができる。
図12は、インクジェット記録装置200のインク循環系8を示す模式図である。
インク循環系8は、インクジェットヘッド100内の圧力室131にインクを供給し、また圧力室131から個別インク排出流路121及び共通インク排出流路133を介してインクをインクジェットヘッド100の外部に排出させるための機構である。インク循環系8は、供給用サブタンク81、還流用サブタンク82、メインタンク83、ポンプP1、P2などを備えている。
還流用サブタンク82は、マニホールド5の第2インクポート54、第3インクポート55及び第4インクポート56a、56bから排出されたインクを貯留する容器であり、インク流路85を介して上記各インクポートに接続されている。なお、図12では、第2インクポート54、第3インクポート55の図示は省略されている。
このような構成により、圧力室131へのインク供給側(圧力室131より上流側)にある第1インクポート53におけるインクの圧力が、共通インク排出流路の出口側(下流側)にある第4インクポート56a、56bにおけるインクの圧力より高くなっている。これにより、第1インクポート53から圧力室131、個別インク排出流路121及び共通インク排出流路133を経て第4インクポート56a、56bに向かう方向にのみインクが流動し、インクが逆流しないようになっている。
なお、このような水頭差を用いる方法に代えて、インク流路84やインク流路85にポンプを設けることで第1インクポート53及び第4インクポート56a、56bにおけるインクの圧力を制御しても良い。
図13では、ヘッドチップ1におけるインクの流路を、11個の圧力室131と、当該圧力室131に連通する一対の第1共通インク排出流路133a及び第2共通インク排出流路133bとを有する構成に簡略化して描いた模式図である。
また、インク流路図の上方のグラフAは、各圧力室131から第1個別インク排出流路121aを介して第1共通インク排出流路133aに排出されるインクの流量分布を示したものであり、インク流路図の下方のグラフBは、各圧力室131から第2個別インク排出流路121bを介して第2共通インク排出流路133bに排出されるインクの流量分布を示したものである。
また、図13における最下部のグラフCは、各圧力室131から排出されるインク流量の合計値の分布を示したものである。
また、グラフBに示されるように、各圧力室131から第2個別インク排出流路121bに排出されるインクの流量は、第2共通インク排出流路133bにおけるインクの排出方向について上流側ほど小さく、下流側ほど大きくなる。
これは、共通インク排出流路133内における圧力損失により、共通インク排出流路133における上流側ほど、圧力室131内のインクとの圧力差が小さくなることなどに起因する。
また、各圧力室131から、互いに逆向きの第1個別インク排出流路121及び第2個別インク排出流路121bにインクが排出されるような構成とすることで、圧力室131内の一部でインクが排出されずに滞留する不具合を効果的に抑制することができる。
次に、上記実施形態の変形例1について説明する。
本変形例は、インク循環系8における各共通インク排出流路133の下流側の構成が上記実施形態と異なる。以下では、上記実施形態との相違点について説明する。
図14では、第1共通インク排出流路133a及び第2共通インク排出流路133bが、それぞれの下流側において合流しており、合流後に第4インクポート56aに接続されている。換言すれば、第1共通インク排出流路133a及び第2共通インク排出流路133bが、共通のインク排出口である第4インクポート56aに連通している。なお、図14では、第4インクポート56aにおけるインクの圧力を調整するポンプP3(圧力制御手段)が設けられているが、上記実施形態と同様に、第4インクポート56aにおけるインクの圧力水頭差により調整しても良い。
このような構成によっても、上記実施形態と同様のインクの供給及び排出を実現することができる。また、この構成によれば、インクの排出のためのインクポートの数を低減することができる。
図15では、第1共通インク排出流路133aにおける第1流入区間S1の上流側及び下流側が、それぞれ別個の第4インクポート56c、56dに接続されており、第2共通インク排出流路133bにおける第2流入区間S2の上流側及び下流側が、それぞれ別個の第4インクポート56e、56fに接続されている。また、第4インクポート56c、56d、56e、56fにおけるインクの圧力をそれぞれ調整するポンプP4、P5、P6、P7が設けられている。このうち、共通インク排出流路133aの下流側の圧力を制御するポンプP5、P6が第1の圧力制御手段を構成し、上流側の圧力を制御するポンプP4、P7が第2の圧力制御手段を構成する。
このような構成によれば、第1共通インク排出流路133a及び第2共通インク排出流路133bの各々の内部におけるインクの圧力分布を柔軟に調整することができるため、各圧力室131から第1個別インク排出流路121a及び第2個別インク排出流路121bに排出されるインクの流量をより正確に制御することができる。
なお、図15の構成に代えて、第1共通インク排出流路133aと第2共通インク排出流路133bとを、第1流入区間S1及び第2流入区間S2の上流側で合流させても良いし、第1流入区間S1及び第2流入区間S2の下流側で合流させても良い。
また、図15の構成において、第1共通インク排出流路133a及び第2共通インク排出流路133bの上流側を閉じて第4インクポート56c、56fとの接続が行われないようにし、第1共通インク排出流路133a及び第2共通インク排出流路133bの下流側の圧力のみそれぞれポンプP5、P6で調整するようにしても良い。
次に、上記実施形態の変形例2について説明する。
本変形例は、ヘッドチップ1における個別インク排出流路121及び共通インク排出流路133の配置が上記実施形態と異なる。以下では、上記実施形態との相違点について説明する。
本変形例では、第1ノズル群G1に対応する圧力室131及び第2ノズル群G2に対応する圧力室131の全体に対して一方側に第1共通インク排出流路133a(水平共通排出流路134a)が設けられ、他方側に第2共通インク排出流路133b(水平共通排出流路134b)が設けられている。また、各圧力室131からは、これらの第1共通インク排出流路133a及び第2共通インク排出流路133bに直接個別インク排出流路121(水平個別排出流路122及び垂直個別排出流路123)が接続されている。このような構成によっても、上記実施形態と同様のインクの供給及び排出を実現することができる。また、この構成によれば、共通インク排出流路133の数を低減することができる。図16の例では、第1ノズル群G1及び第2ノズル群G2に含まれるノズル111の全体が「複数のノズル」を構成する。
次に、上記実施形態の変形例2について説明する。
本変形例は、共通インク排出流路133の形状が上記実施形態と異なる。以下では、上記実施形態との相違点について説明する。
本変形例では、第1共通インク排出流路133aの水平共通排出流路134aのうち1の流入区間S1内の部分、及び第2共通インク排出流路133bの水平共通排出流路134bのうち第2流入区間S2内の部分において、インクの排出方向に垂直な断面積が、当該排出方向についての位置に応じて異なっている。具体的には、水平共通排出流路134a及び水平共通排出流路134bの断面積が、インクの排出方向について上流側ほど小さく、下流側ほど大きくなっている。
これにより、圧力室131間でのインクの排出流量のばらつきをより効果的に抑制することができる。
なお、図17に示す水平共通排出流路134a及び水平共通排出流路134bの断面積分布は一例であり、必ずしもこのように断面積を単調増加又は単調減少させることが最も効果的であるとは限らない。水平共通排出流路134a及び水平共通排出流路134bの断面積分布は、圧力室131間でのインクの排出流量のばらつきが少なくなるように適宜調整することができる。
例えば、上記実施形態及び各変形例では、ヘッドチップ1として、ノズル基板11、流路スペーサー基板12及び圧力室基板13が順に積層されたものを例に挙げて説明したが、これに限られず、例えばノズル基板11及び圧力室基板13の二層構成であってもよい。この場合は、ノズル基板11及び圧力室基板13のいずれかに個別インク排出流路121を設ければ良い。
2 配線基板
3 フレキシブル基板
4 駆動回路基板
5 マニホールド
6 キャップ受板
8 インク循環系
11 ノズル基板
12 流路スペーサー基板
13 圧力室基板
51 インク貯留部
53〜56 インクポート
81 供給用サブタンク
82 還流用サブタンク
83 メインタンク
100 インクジェットヘッド
101 筐体
102 外装部材
103 ジョイント部材
104 取付穴
111 ノズル
121a 第1個別インク排出流路
121b 第2個別インク排出流路
122a、122b 水平個別排出流路
123a、123b 垂直個別排出流路
131 圧力室
132 空気室
133a 第1共通インク排出流路
133b 第2共通インク排出流路
134a、134b 水平共通排出流路
135a、135b 垂直共通排出流路
136 隔壁
200 インクジェット記録装置
G1 ノズル群
G2 ノズル群
M 記録媒体
P1〜P7 ポンプ
S1 第1流入区間
S2 第2流入区間
Claims (10)
- インクを貯留して当該貯留されたインクの圧力を変動させる圧力室と、
前記圧力室に連通し、当該圧力室内におけるインクの圧力の変動に応じてインクを吐出するノズルと、
前記圧力室に連通し、当該圧力室から前記ノズルに供給されずに排出されるインクがそれぞれ通る第1個別インク排出流路及び第2個別インク排出流路と、
を各々有し、所定方向についての前記ノズルの位置が互いに異なる複数のインク吐出部と、
前記複数のインク吐出部が有する複数の前記第1個別インク排出流路に連通し、当該複数の第1個別インク排出流路を通ったインクが第1流入区間において流入する第1共通インク排出流路と、
前記複数のインク吐出部が有する複数の前記第2個別インク排出流路に連通し、当該複数の第2個別インク排出流路を通ったインクが第2流入区間において流入する第2共通インク排出流路と、
を備え、
前記複数のインク吐出部は、前記インク吐出部の前記ノズルの位置が、前記複数のインク吐出部が有する複数の前記ノズルの配置範囲における前記所定方向についての一方側の端部に近いほど、当該インク吐出部から排出されたインクの前記第1流入区間における流入位置が、当該第1流入区間の前記所定方向について前記一方側の端部に近くなり、かつ当該インク吐出部から排出されたインクの前記第2流入区間における流入位置が、当該第2流入区間の前記所定方向についての前記一方側の端部に近くなる位置関係で設けられており、
前記第1共通インク排出流路の前記第1流入区間におけるインクの第1排出方向は、前記第2共通インク排出流路の前記第2流入区間におけるインクの第2排出方向の逆向き成分を有するインクジェットヘッド。 - 前記第1排出方向及び前記第2排出方向は、互いに逆向きである請求項1に記載のインクジェットヘッド。
- 前記第1共通インク排出流路及び前記第2共通インク排出流路の少なくとも一方を複数備え、
前記第1共通インク排出流路及び前記第2共通インク排出流路が、前記第1排出方向に直交する直交方向について交互に設けられており、
前記ノズルの開口部が設けられているノズル開口面に垂直な方向から見て、互いに隣り合う前記第1共通インク排出流路及び前記第2共通インク排出流路の間に、二以上の前記ノズルからなるノズル群がそれぞれ設けられており、
前記ノズル群に含まれる前記ノズルを有する前記インク吐出部は、前記直交方向について当該ノズル群に最も近い前記第1共通インク排出流路に前記第1個別インク排出流路が連通し、当該ノズル群に最も近い前記第2共通インク排出流路に前記第2個別インク排出流路が連通している請求項2に記載のインクジェットヘッド。 - 前記第1共通インク排出流路のうち前記第1流入区間内の部分における前記第1排出方向に垂直な断面積の最小値は、当該第1共通インク排出流路に連通している前記第1個別インク排出流路の数が多いほど大きく、
前記第2共通インク排出流路のうち前記第2流入区間内の部分における前記第2排出方向に垂直な断面積の最小値は、当該第2共通インク排出流路に連通している前記第2個別インク排出流路の数が多いほど大きい請求項3に記載のインクジェットヘッド。 - 外部にインクを排出するインク排出口を備え、
前記第1共通インク排出流路及び前記第2共通インク排出流路は、共通の前記インク排出口に連通している請求項1から4のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。 - 前記第1共通インク排出流路のうち前記第1流入区間内の部分、及び前記第2共通インク排出流路のうち前記第2流入区間内の部分の少なくとも一方は、インクの排出方向に垂直な断面積が、当該排出方向についての位置に応じて異なる請求項1から5のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
- 前記複数のインク吐出部の各々は、前記第1個別インク排出流路及び前記第2個別インク排出流路におけるインクの排出方向が互いに逆向きである請求項1から6のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
- 請求項1から7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。
- 前記第1共通インク排出流路におけるインクの排出方向について前記第1流入区間より下流側の所定位置でのインクの圧力、及び前記第2共通インク排出流路におけるインクの排出方向について前記第2流入区間より下流側の所定位置でのインクの圧力を各々制御する第1の圧力制御手段を備える請求項8に記載のインクジェット記録装置。
- 前記第1共通インク排出流路におけるインクの排出方向について前記第1流入区間より上流側の所定位置でのインクの圧力、及び前記第2共通インク排出流路におけるインクの排出方向について前記第2流入区間より上流側の所定位置でのインクの圧力を各々制御する第2の圧力制御手段を備える請求項8又は9に記載のインクジェット記録装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/047168 WO2019130532A1 (ja) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2019130532A1 true JPWO2019130532A1 (ja) | 2020-12-03 |
JP7031687B2 JP7031687B2 (ja) | 2022-03-08 |
Family
ID=67063363
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019561518A Active JP7031687B2 (ja) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11130333B2 (ja) |
EP (1) | EP3733414B1 (ja) |
JP (1) | JP7031687B2 (ja) |
CN (1) | CN111511559B (ja) |
WO (1) | WO2019130532A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7196451B2 (ja) * | 2018-08-06 | 2022-12-27 | ブラザー工業株式会社 | 液体吐出ヘッド |
US11104128B2 (en) * | 2018-12-21 | 2021-08-31 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting head and liquid ejecting system |
CN111347786B (zh) * | 2018-12-21 | 2022-09-13 | 精工爱普生株式会社 | 液体喷射头以及液体喷射装置 |
JP7353154B2 (ja) * | 2019-11-28 | 2023-09-29 | エスアイアイ・プリンテック株式会社 | ヘッドチップ、液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置 |
JP7435000B2 (ja) | 2020-02-17 | 2024-02-21 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェット記録装置及び背圧設定方法 |
US11673390B2 (en) | 2020-03-30 | 2023-06-13 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Head system, liquid supply system, printing apparatus, and liquid flow method |
US11712892B2 (en) | 2020-03-30 | 2023-08-01 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Head system, liquid supply system, printing apparatus, and liquid flow method |
WO2024090487A1 (ja) * | 2022-10-27 | 2024-05-02 | 京セラ株式会社 | 液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008254196A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Fujifilm Corp | 液体循環装置、画像形成装置、及び液体循環方法 |
JP2011520671A (ja) * | 2008-05-23 | 2011-07-21 | 富士フイルム株式会社 | 流体液滴吐出 |
JP2012061768A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Toshiba Tec Corp | インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 |
JP2012171255A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Kyocera Corp | インクジェットヘッド及び記録装置 |
WO2013150396A1 (en) * | 2012-04-05 | 2013-10-10 | System S.P.A. | Supply system for inkjet printers |
JP2014188837A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Fujifilm Corp | 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置 |
JP2015147374A (ja) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | 京セラ株式会社 | 液体吐出ヘッド、および記録装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4872649B2 (ja) | 2006-12-18 | 2012-02-08 | 富士ゼロックス株式会社 | 液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置 |
JP6492891B2 (ja) * | 2015-03-31 | 2019-04-03 | ブラザー工業株式会社 | 液体吐出装置及び液体吐出装置ユニット |
JP2017077639A (ja) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | 株式会社リコー | 液体吐出部材及び画像形成装置 |
JP7005143B2 (ja) * | 2016-02-12 | 2022-01-21 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置 |
JP6732465B2 (ja) * | 2016-02-15 | 2020-07-29 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置 |
JP6806464B2 (ja) * | 2016-05-30 | 2021-01-06 | キヤノン株式会社 | 記録素子基板、液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置 |
-
2017
- 2017-12-28 US US16/958,916 patent/US11130333B2/en active Active
- 2017-12-28 JP JP2019561518A patent/JP7031687B2/ja active Active
- 2017-12-28 WO PCT/JP2017/047168 patent/WO2019130532A1/ja unknown
- 2017-12-28 CN CN201780097959.3A patent/CN111511559B/zh active Active
- 2017-12-28 EP EP17936668.7A patent/EP3733414B1/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008254196A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Fujifilm Corp | 液体循環装置、画像形成装置、及び液体循環方法 |
JP2011520671A (ja) * | 2008-05-23 | 2011-07-21 | 富士フイルム株式会社 | 流体液滴吐出 |
JP2012061768A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Toshiba Tec Corp | インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 |
JP2012171255A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Kyocera Corp | インクジェットヘッド及び記録装置 |
WO2013150396A1 (en) * | 2012-04-05 | 2013-10-10 | System S.P.A. | Supply system for inkjet printers |
JP2014188837A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Fujifilm Corp | 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置 |
JP2015147374A (ja) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | 京セラ株式会社 | 液体吐出ヘッド、および記録装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111511559A (zh) | 2020-08-07 |
US11130333B2 (en) | 2021-09-28 |
JP7031687B2 (ja) | 2022-03-08 |
EP3733414B1 (en) | 2022-04-20 |
WO2019130532A1 (ja) | 2019-07-04 |
EP3733414A4 (en) | 2021-01-06 |
CN111511559B (zh) | 2021-11-02 |
US20200338891A1 (en) | 2020-10-29 |
EP3733414A1 (en) | 2020-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7031687B2 (ja) | インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 | |
CN110315844B (zh) | 液体喷出头 | |
JP6962013B2 (ja) | インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 | |
JP6034207B2 (ja) | 液体吐出ヘッド、および記録装置 | |
JP7135622B2 (ja) | 液体吐出ヘッド | |
JP2014177076A (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
JP7078044B2 (ja) | インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 | |
CN112297624A (zh) | 液体喷出头以及液体喷出装置 | |
JP2016055545A (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
JP2022010200A (ja) | インクジェットヘッドおよび画像形成装置 | |
JP7047840B2 (ja) | インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 | |
JP7305947B2 (ja) | 液体吐出ヘッド | |
JP7014065B2 (ja) | 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置 | |
JP2018001412A (ja) | インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 | |
JP7326754B2 (ja) | 液体吐出ヘッド | |
JP7010377B2 (ja) | インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 | |
JP2019214169A (ja) | インクジェットヘッド及び画像形成装置 | |
JP7248076B2 (ja) | 液体吐出ヘッド | |
JP7392290B2 (ja) | 吐出ヘッド | |
US20230087927A1 (en) | Liquid ejection head | |
JP2023032323A (ja) | 液体吐出ヘッド | |
JP2023032312A (ja) | 液体吐出ヘッド | |
JP2021084390A (ja) | 液体吐出ヘッドおよび液体を吐出する装置 | |
JP2014177077A (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200618 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210720 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210910 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220125 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220207 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7031687 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |