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JP7600585B2 - LIQUID DISCHARGE HEAD, LIQUID DISCHARGE UNIT, AND DEVICE FOR DISCHARGING LIQUID - Google Patents
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Description

本発明は、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejection head, a liquid ejection unit, and a device for ejecting liquid.

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、インク液滴を吐出する液体吐出ヘッドを用いた液体を吐出する装置(例えば、インクジェット記録装置)が知られている。 As image forming devices such as printers, facsimiles, copiers, plotters, and combination machines thereof, devices that eject liquid using a liquid ejection head that ejects ink droplets (e.g., inkjet recording devices) are known.

液体吐出ヘッドには、ワイパ等のクリーニング部材との接触や、ジャム時の被記録媒体(吐出対象物)との衝突等による外力から保護するために、ノズル(インク滴吐出口)が形成されたノズル板にカバー部材を装着する構成が知られている(例えば、特許文献1参照)。 A known configuration for liquid ejection heads is to attach a cover member to a nozzle plate in which nozzles (ink droplet ejection ports) are formed, to protect the head from external forces such as contact with cleaning members such as wipers and collisions with the recording medium (ejection target) in the event of a jam (see, for example, Patent Document 1).

カバー部材がノズル板に取り付けられると、該カバー部材の厚み分だけヘッド全体の厚みが増加するため、被記録媒体とカバー部材とが接触しないように距離(プラテンギャップ)を十分に確保する必要がある。しかしながら、被記録媒体とカバー部材との距離を確保することにより、ノズルから被記録媒体への距離も大きくなるため、液滴の着弾位置ズレや着弾前の液滴のミスト化等の不具合を招くおそれがある。
これに対し、特許文献1には、ノズル板とカバー部材との間の高低差を低減しつつ導通を確保することが可能な液体噴射ヘッドが開示されている。
When a cover member is attached to the nozzle plate, the thickness of the entire head increases by the thickness of the cover member, so it is necessary to ensure a sufficient distance (platen gap) so that the recording medium and the cover member do not come into contact. However, by ensuring the distance between the recording medium and the cover member, the distance from the nozzle to the recording medium also increases, which may lead to problems such as deviation in the landing position of droplets and mistification of droplets before landing.
In response to this, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-233663 discloses a liquid ejecting head that is capable of ensuring electrical continuity while reducing the height difference between the nozzle plate and the cover member.

液体を吐出する装置は、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置である。ここで、「液体が付着可能なもの」としては、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、その材質としては、例えば、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなどが挙げられる。 A device that ejects liquid is a device that is capable of ejecting liquid onto an object onto which the liquid can adhere. Here, "an object onto which the liquid can adhere" means an object onto which the liquid can adhere at least temporarily, and examples of such materials include paper, thread, fiber, cloth, leather, metal, plastic, glass, wood, and ceramics.

被記録媒体には、その材質により被記録面である表面に毛羽立ち等を生じているものがある。毛羽等の異物が液体吐出ヘッドのノズルに当接すると、吐出不良や破損の原因となることがある。
表面に生じた毛羽の程度や長さは被記録媒体の種類や材質によって様々であるが、液体吐出ヘッドにカバー部材を設けていても、ノズルが露出している限り、特に、ノズル板とカバー部材との間の高低差を低減した態様においては、毛羽がノズルに当接するのを防ぐことが困難である。
Some recording media have fuzz or other particles on the recording surface, depending on the material of the recording medium. If foreign matter such as fuzz comes into contact with the nozzles of a liquid ejection head, this can cause ejection defects or damage.
The degree and length of the fuzz on the surface varies depending on the type and material of the recording medium, but even if a cover member is provided on the liquid ejection head, as long as the nozzles are exposed, it is difficult to prevent the fuzz from coming into contact with the nozzles, especially in an embodiment in which the height difference between the nozzle plate and the cover member is reduced.

そこで、本発明は、液体を吐出する対象である被記録媒体の毛羽立ち等の表面状態にかかわらず、吐出不良や破損を防止可能な液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a liquid ejection head that can prevent ejection failures and damage regardless of the surface condition, such as fuzziness, of the recording medium onto which the liquid is to be ejected.

上記課題を解決するために、本発明の液体吐出ヘッドは、液滴を吐出するノズルを有するノズル板と、前記ノズルを露出する開口部を有し、少なくとも前記ノズルの外周を覆うカバー部材と、を備え、前記カバー部材は、接着剤により接合され、前記開口部の周縁領域と、前記開口部の周縁領域よりも外側の領域とに、液滴吐出方向に突出した複数の凸部を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the liquid ejection head of the present invention comprises a nozzle plate having a nozzle for ejecting liquid droplets, and a cover member having an opening exposing the nozzle and covering at least the outer periphery of the nozzle, the cover member being joined with an adhesive and having a plurality of convex portions protruding in the direction of droplet ejection in the peripheral region of the opening and in a region outside the peripheral region of the opening.

本発明によれば、液体を吐出する対象である被記録媒体の毛羽立ち等の表面状態にかかわらず、吐出不良や破損を防止可能な液体吐出ヘッドを提供することができる。 The present invention provides a liquid ejection head that can prevent ejection failures and damage regardless of the surface condition, such as fuzziness, of the recording medium onto which the liquid is to be ejected.

本実施形態に係る液体吐出ヘッドの一例を示す要部断面模式図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a main part of a liquid ejection head according to an embodiment of the present invention. 本実施形態に係る液体吐出ヘッドのカバー部材をノズル板に接合する前の状態を示す模式図である。5 is a schematic diagram showing a state before a cover member of the liquid ejection head according to the embodiment is bonded to a nozzle plate. FIG. カバー部材の説明図である。FIG. 本実施形態に係る液体吐出ヘッドのカバー部材の第一の実施形態(A)及び第二の実施形態(B)を示す平面模式図である。1A and 1B are schematic plan views showing a first embodiment (A) and a second embodiment (B) of a cover member of a liquid ejection head according to the present embodiment. 液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view taken along a direction perpendicular to the nozzle arrangement direction of the liquid ejection head. 液体吐出ヘッドのノズル配列方向に沿う断面説明図である。FIG. 2 is a cross-sectional explanatory diagram taken along the nozzle arrangement direction of the liquid ejection head. 液体吐出ヘッドの外観斜視図である。FIG. 2 is an external perspective view of the liquid ejection head. 液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view taken along a direction perpendicular to the nozzle arrangement direction of the liquid ejection head. 液体を吐出する装置の一例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of an apparatus for discharging liquid. 図9の液体を吐出する装置が備えるヘッドユニットの平面説明図である。10 is a plan view illustrating a head unit included in the liquid ejecting device of FIG. 9 . 液体供給装置を構成する液体循環装置のブロック説明図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a liquid circulating device that constitutes the liquid supply device. 液体を吐出する装置の要部平面説明図である。FIG. 2 is a plan view illustrating a main part of the device for discharging liquid. 液体を吐出する装置の要部側面説明図である。FIG. 2 is a side view illustrating a main part of the device for discharging liquid. 液体吐出ユニットの一例を示す要部平面説明図である。FIG. 2 is a plan view illustrating a main portion of an example of a liquid ejection unit. 液体吐出ユニットの一例を示す要部正面説明図である。FIG. 2 is a front view illustrating a main portion of an example of a liquid ejection unit.

以下、本発明に係る液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 The liquid ejection head, liquid ejection unit, and liquid ejection device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments shown below, and can be modified within the scope of what a person skilled in the art can imagine, including other embodiments, additions, modifications, deletions, etc., and any aspect is within the scope of the present invention as long as it achieves the functions and effects of the present invention.

図1は、本発明の一本実施形態に係る液体吐出ヘッドの一例を示す要部断面模式図であり、図2は、本実施形態に係る液体吐出ヘッドのカバー部材をノズル板に接合する前の状態を示す模式図である。また、図3は、カバー部材の説明図である。 Figure 1 is a schematic cross-sectional view of a main part showing an example of a liquid ejection head according to one embodiment of the present invention, and Figure 2 is a schematic diagram showing the state before the cover member of the liquid ejection head according to this embodiment is bonded to the nozzle plate. Also, Figure 3 is an explanatory diagram of the cover member.

本発明に係る液体吐出ヘッド100は、液滴を吐出するノズル4を有するノズル板1と、ノズル4を露出する開口部41を有し、少なくともノズル4の外周を覆うカバー部材40と、を備える。
カバー部材40は、開口部41の周縁領域(例えば、図3において符号42で示す領域)、及び開口部41の周縁領域42よりも外側の領域に、液滴吐出方向に突出した凸部44を有する。液体吐出方向は、図1中矢印Eで示す方向である。
The liquid ejection head 100 according to the present invention comprises a nozzle plate 1 having nozzles 4 for ejecting liquid droplets, and a cover member 40 having an opening 41 exposing the nozzles 4 and covering at least the outer periphery of the nozzles 4 .
The cover member 40 has a convex portion 44 that protrudes in the droplet ejection direction in a peripheral region of the opening 41 (for example, a region indicated by reference symbol 42 in FIG. 3 ) and in a region outside the peripheral region 42 of the opening 41. The liquid ejection direction is the direction indicated by arrow E in FIG.

カバー部材40は、図2に示すように、ノズル板1のノズル4(ノズル列)以外の領域を被覆する部材であり、接着剤により接合される。
図1に示すように、カバー部材40の外側端部と液体吐出ヘッド100本体との間に接着剤のフィレット形状部45が形成されている。
フィレット形状部45は、接合時の押圧によりはみ出した接着剤、または補充した接着剤がカバー部材40の外側端部(例えば、図3において符号46で示す領域)に沿って液体吐出ヘッド100との間に略均一に濡れ広がることにより形成される。
As shown in FIG. 2, the cover member 40 is a member that covers the area of the nozzle plate 1 other than the nozzles 4 (nozzle row), and is bonded with an adhesive.
As shown in FIG. 1, a fillet-shaped portion 45 of adhesive is formed between the outer end of the cover member 40 and the main body of the liquid ejection head 100 .
The fillet-shaped portion 45 is formed when the adhesive that has overflowed due to the pressure applied during joining, or the replenished adhesive, spreads approximately evenly between the liquid ejection head 100 and the outer end portion of the cover member 40 (for example, the area indicated by the symbol 46 in Figure 3).

フィレット形状部45が形成されることにより、カバー部材40と液体吐出ヘッド100本体との接着強度が高まるため、被記録媒体の衝突等の外力による剥離を防止することができる。 The formation of the fillet-shaped portion 45 increases the adhesive strength between the cover member 40 and the liquid ejection head 100 body, preventing peeling due to external forces such as the collision of the recording medium.

カバー部材40の凸部44は、被記録媒体の被記録面の表面に生じている毛羽等の異物に当接し、移動に伴いこれを屈曲させたり押さえ込んだりすることにより表面を均し、ノズル4に当該異物が当接しないようにするために設けられている。
毛羽立ちの発生の程度や毛羽等の異物の長さは被記録媒体の材質や種類によって様々であるが、凸部44の高さを適宜調整することにより、ノズル板1とカバー部材40との高低差を大きくすることなく、毛羽等の異物がノズル4に当接するのを防ぐことができる。
The convex portion 44 of the cover member 40 is provided to come into contact with foreign matter such as fuzz that appears on the surface of the recording surface of the recording medium, and to smooth the surface by bending and pressing down the foreign matter as it moves, thereby preventing the foreign matter from coming into contact with the nozzle 4.
The degree of fuzzing and the length of foreign matter such as fuzz vary depending on the material and type of recording medium, but by appropriately adjusting the height of the convex portion 44, it is possible to prevent foreign matter such as fuzz from coming into contact with the nozzle 4 without increasing the height difference between the nozzle plate 1 and the cover member 40.

カバー部材40の凸部44は、開口部41の周縁領域42と、開口部41の周縁領域42よりも外側の領域に設けられるが、後者の凸部44は、カバー部材40の外側端部の周縁領域(例えば、図3において符号43で示す領域)に設けられることが好ましい。
凸部44が配設される間隔を大きくすることにより、より確実に被記録媒体の表面を均すことができる。
The convex portion 44 of the cover member 40 is provided in the peripheral region 42 of the opening 41 and in a region outside the peripheral region 42 of the opening 41, but it is preferable that the latter convex portion 44 is provided in the peripheral region of the outer end of the cover member 40 (for example, the region indicated by the symbol 43 in Figure 3).
By increasing the intervals at which the convex portions 44 are arranged, the surface of the recording medium can be more reliably leveled.

凸部44は、少なくとも液体吐出ヘッド100の走査方向(矢印D)と直交する方向に延在することが好ましい。
また、凸部44は、複数のノズル4(ノズル列)の配列方向と直交する方向に延在することが好ましい。
さらに、凸部44は、少なくとも液体吐出ヘッド100の走査方向(矢印D)の下流側に設けられることが好ましい。すなわち、液体吐出ヘッド100が装置に搭載された態様において、凸部44が先頭となるように液体吐出ヘッド100が走査することが好ましい。
これにより、毛羽立ちがノズル4に当接するのをより確実に防ぐことができるとともに、凸部44により均された表面に液体を吐出することができる。
The convex portion 44 preferably extends at least in a direction perpendicular to the scanning direction (arrow D) of the liquid ejection head 100 .
Moreover, it is preferable that the protrusion 44 extends in a direction perpendicular to the arrangement direction of the plurality of nozzles 4 (nozzle row).
Furthermore, it is preferable that the convex portion 44 is provided at least on the downstream side in the scanning direction (arrow D) of the liquid ejection head 100. In other words, in a state in which the liquid ejection head 100 is mounted on an apparatus, it is preferable that the liquid ejection head 100 scans so that the convex portion 44 is at the front.
This makes it possible to more reliably prevent the fuzz from coming into contact with the nozzle 4, and also makes it possible to eject liquid onto a surface smoothed by the convex portion 44.

図4は、本実施形態に係る液体吐出ヘッドのカバー部材40の例を示す平面模式図であり、図4(A)は第一の実施形態、図4(B)は第二の実施形態である。
凸部44の配置はこれらに限定されないが、例えば、図4(A)に示すように凸部44が液体吐出ヘッド100の走査方向と直交する長手方向にのみ配設された態様であってもよく、図4(B)に示すように凸部44が開口部41の周縁領域42と、カバー部材40の外側端部の周縁領域43の全周にわたって配設された態様であってもよい。
4A and 4B are schematic plan views showing examples of a cover member 40 of a liquid ejection head according to the present embodiment, with FIG. 4A showing a first embodiment and FIG. 4B showing a second embodiment.
The arrangement of the convex portion 44 is not limited to these, but may be, for example, as shown in Figure 4 (A), in which the convex portion 44 is arranged only in the longitudinal direction perpendicular to the scanning direction of the liquid ejection head 100, or as shown in Figure 4 (B), in which the convex portion 44 is arranged around the entire periphery of the peripheral region 42 of the opening 41 and the peripheral region 43 of the outer end of the cover member 40.

凸部44を形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、絞り加工などによりカバー部材40と一体に形成される方法、別部材を溶接や接着剤等を用いて接合することにより形成する方法等が挙げられる。
別部材として形成される凸部44の材質は、カバー部材40の材質と同じであっても異なっていてもよい。凸部44の材質としては、例えば、金属、樹脂などが挙げられる。
The method for forming the convex portion 44 is not particularly limited, but examples include a method in which the convex portion 44 is formed integrally with the cover member 40 by drawing or the like, and a method in which the convex portion 44 is formed by joining a separate member using welding or an adhesive, etc.
The material of the protrusion 44 formed as a separate member may be the same as or different from the material of the cover member 40. Examples of the material of the protrusion 44 include metal and resin.

凸部44が被記録媒体の被記録面と接触すると、液体の吐出により形成された画像を汚損して品質低下を招くおそれがあるため、凸部44は、液体吐出ヘッド100が装置に搭載された態様において、液滴が吐出される被記録媒体の被記録面とは接触しないことが好ましい。 If the convex portion 44 comes into contact with the recording surface of the recording medium, there is a risk that the image formed by the ejection of liquid may be soiled, resulting in a decrease in quality. Therefore, when the liquid ejection head 100 is mounted on the device, it is preferable that the convex portion 44 does not come into contact with the recording surface of the recording medium onto which the droplets are ejected.

ところで、液体吐出ヘッド100からインクを吐出して画像を形成する場合、高い画像品質を得るためには、ノズル4から吐出される液滴が、ノズル板1に対し垂直の方向に直進することが必要となる。
しかしながら、ノズル板1の表面が十分に清掃されない場合や、連続して長時間駆動を続けた場合に、液滴がノズル4の周辺部、特にカバー部材40の開口部41との段差部に堆積してしまうおそれがある。堆積した液滴が次第に増加してノズル4の周辺に付着すると、当該付着した液体に引張られ、吐出の曲がりが生じることがある。
Incidentally, when forming an image by ejecting ink from the liquid ejection head 100, in order to obtain high image quality, it is necessary for the liquid droplets ejected from the nozzles 4 to travel straight in a direction perpendicular to the nozzle plate 1.
However, if the surface of the nozzle plate 1 is not sufficiently cleaned or if it is driven continuously for a long period of time, there is a risk that droplets will accumulate around the nozzle 4, particularly at the step with the opening 41 of the cover member 40. If the accumulated droplets gradually increase and adhere to the periphery of the nozzle 4, they may be pulled by the adhered liquid, causing the ejection to bend.

このような弊害を防止するために、開口部41の側面を除くカバー部材40の表面及びノズル板1の表面に撥インク処理を施し、開口部41の側面には親インク処理を施すことが好ましい。
開口部41の側面に撥インク層を設けず親インク性にすることで、余分な液滴の退避部が形成され、長期にわたり直進性の高い吐出が得られる。
なお、吐出される液体がインク以外の液体である場合は、同様に、開口部41の側面を除くカバー部材40の表面及びノズル板1の表面に当該液体をはじく処理を施し、開口部41の側面には当該液体との親和性を付与する処理を施すことが好ましい。
In order to prevent such problems, it is preferable to apply an ink-repellent treatment to the surface of the cover member 40 and the surface of the nozzle plate 1 except for the side surface of the opening 41, and to apply an ink-philic treatment to the side surface of the opening 41.
By making the side surfaces of the opening 41 ink-philic rather than providing an ink-repellent layer, an evacuation area for excess droplets is formed, and highly linear ejection can be achieved for a long period of time.
In addition, when the liquid to be ejected is a liquid other than ink, it is preferable to similarly apply a treatment to the surface of the cover member 40, excluding the side of the opening 41, and the surface of the nozzle plate 1 to repel the liquid, and to apply a treatment to the side of the opening 41 to give it affinity with the liquid.

以上のように、本実施形態の液体吐出ヘッドによれば、被記録媒体の毛羽立ち等の表面状態にかかわらず、吐出不良や破損の発生を防止することができる。
以下、本発明を適用可能な液体吐出ヘッドの例、及び本発明に係る液体吐出ヘッドを備える液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置について説明する。
As described above, according to the liquid ejection head of the present embodiment, ejection defects and damage can be prevented regardless of the surface condition of the recording medium, such as fuzziness.
An example of a liquid ejection head to which the present invention can be applied, and a liquid ejection unit and an apparatus for ejecting liquid that include a liquid ejection head according to the present invention will be described below.

「液体吐出ユニット」は、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体が含まれる。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構、液体循環装置の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。 A "liquid ejection unit" is a liquid ejection head that is integrated with functional parts and mechanisms, and includes a collection of parts related to ejecting liquid. For example, a "liquid ejection unit" includes a liquid ejection head that is combined with at least one of the following components: a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance and recovery mechanism, a main scanning movement mechanism, and a liquid circulation device.

ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。 Here, integration includes, for example, the liquid ejection head, functional parts, and mechanism being fixed to each other by fastening, bonding, engagement, etc., and one being held movably relative to the other. The liquid ejection head, functional parts, and mechanism may also be configured to be detachable from each other.

例えば、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。 For example, some liquid ejection units have a liquid ejection head and a head tank integrated together. Others have a liquid ejection head and a head tank integrated together by connecting them to each other with a tube or the like. Here, a unit including a filter can be added between the head tank and the liquid ejection head of these liquid ejection units.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。 There are also liquid ejection units in which the liquid ejection head and carriage are integrated.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。 In some liquid ejection units, the liquid ejection head is movably held by a guide member that constitutes part of the scanning movement mechanism, and the liquid ejection head and the scanning movement mechanism are integrated. In other liquid ejection units, the liquid ejection head, carriage, and main scanning movement mechanism are integrated.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。 In some liquid ejection units, a cap member, which is part of the maintenance and recovery mechanism, is fixed to a carriage on which the liquid ejection head is attached, integrating the liquid ejection head, carriage, and maintenance and recovery mechanism.

また、液体吐出ユニットとして、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。 In addition, some liquid ejection units have a head tank or a liquid ejection head to which a flow path component is attached, and a tube is connected to the liquid ejection head, integrating the liquid ejection head with a supply mechanism. Liquid from a liquid storage source is supplied to the liquid ejection head via this tube.

主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものとする。 The main scanning movement mechanism includes the guide member alone. The supply mechanism also includes the tube alone and the loading section alone.

「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。 "Devices that eject liquid" include devices that have a liquid ejection head or liquid ejection unit and eject liquid by driving the liquid ejection head. Devices that eject liquid include not only devices that can eject liquid onto objects to which the liquid can adhere, but also devices that eject liquid into air or liquid.

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。 This "liquid ejecting device" can also include means for feeding, transporting, and discharging items onto which liquid can be attached, as well as pre-processing devices and post-processing devices.

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物(三次元造形物)を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置(三次元造形装置)がある。 For example, examples of "devices that eject liquid" include image forming devices that eject ink to form an image on paper, and three-dimensional modeling devices that eject modeling liquid onto a powder layer formed by layering powder to form a three-dimensional object.

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。 In addition, a "liquid ejecting device" is not limited to devices that use ejected liquid to visualize meaningful images such as letters and figures. For example, it also includes devices that form patterns that have no meaning in themselves, and devices that create three-dimensional images.

「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層(粉末層)、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。 "Something to which liquid can adhere" means something to which liquid can adhere at least temporarily, and something to which the liquid adheres and sticks, or something to which the liquid adheres and penetrates. Specific examples include media such as paper, recording paper, film, and cloth, electronic circuit boards, electronic components such as piezoelectric elements, powder layers, organ models, and test cells, and unless otherwise specified, includes all things to which liquid can adhere.

「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。 Materials that can receive liquid include paper, thread, fiber, cloth, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc., as long as the liquid can be attached even temporarily.

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。 In addition, the "liquid ejection device" may be a device in which a liquid ejection head and an object to which liquid can be attached move relatively, but is not limited to this. Specific examples include a serial type device in which the liquid ejection head moves, and a line type device in which the liquid ejection head does not move.

また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。 Other examples of "liquid ejecting devices" include treatment liquid application devices that eject treatment liquid onto paper to apply the treatment liquid to the surface of the paper for purposes such as modifying the surface of the paper, and spray granulation devices that spray a composition liquid in which raw materials are dispersed through a nozzle to granulate the raw material into fine particles.

なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。 In this application, the terms image formation, recording, printing, copying, printing, modeling, etc. are all synonymous.

(液体吐出ヘッド)
本発明を適用可能な液体吐出ヘッドの実施形態について図5及び図6を参照して説明する。図5は同実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向(圧力室長手方向)に沿う断面説明図、図6は同じくノズル配列方向に沿う断面説明図である。
(Liquid ejection head)
An embodiment of a liquid ejection head to which the present invention can be applied will be described with reference to Figures 5 and 6. Figure 5 is a cross-sectional explanatory view taken along a direction perpendicular to the nozzle arrangement direction (longitudinal direction of pressure chambers) of the liquid ejection head according to the embodiment, and Figure 6 is a cross-sectional explanatory view taken along the nozzle arrangement direction.

液体吐出ヘッド100は、ノズル板1と、個別流路部材である流路板2と、壁面部材としての振動板部材3とを積層接合している。そして、振動板部材3の振動領域(振動板)30を変位させる圧電アクチュエータ11と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通流路部材20とを備えている。 The liquid ejection head 100 is made by laminating and bonding a nozzle plate 1, a flow path plate 2 which is an individual flow path member, and a vibration plate member 3 which serves as a wall member. It also includes a piezoelectric actuator 11 which displaces the vibration region (vibration plate) 30 of the vibration plate member 3, and a common flow path member 20 which also serves as a frame member for the head.

ノズル板1は、液体を吐出する複数のノズル4を有している。 The nozzle plate 1 has multiple nozzles 4 that eject liquid.

流路板2は、複数のノズル4に通じる複数の圧力室6と、各圧力室6にそれぞれ通じる個別流路である個別供給流路7と、1又は複数(本実施形態では1つ)の個別供給流路7に通じる液導入部となる中間供給流路8を形成している。 The flow path plate 2 forms a number of pressure chambers 6 that communicate with a number of nozzles 4, individual supply flow paths 7 that are individual flow paths that communicate with each pressure chamber 6, and an intermediate supply flow path 8 that serves as a liquid introduction section that communicates with one or more (one in this embodiment) individual supply flow paths 7.

振動板部材3は、流路板2の圧力室6の壁面を形成する変位可能な複数の振動板(振動領域)30を有する。ここでは、振動板部材3は2層構造(限定されない)とし、流路板2側から薄肉部を形成する第1層3Aと、厚肉部を形成する第2層3Bで構成されている。 The vibration plate member 3 has a plurality of displaceable vibration plates (vibration regions) 30 that form the walls of the pressure chamber 6 of the flow path plate 2. Here, the vibration plate member 3 has a two-layer structure (not limited to this) and is composed of a first layer 3A that forms a thin portion from the flow path plate 2 side, and a second layer 3B that forms a thick portion.

そして、薄肉部である第1層3Aで圧力室6に対応する部分に変形可能な振動領域30を形成している。振動領域30内には、第2層3Bで圧電アクチュエータ11と接合する厚肉部である凸部30aを形成している。 The thin first layer 3A forms a deformable vibration region 30 in the area corresponding to the pressure chamber 6. Within the vibration region 30, the thick convex portion 30a is formed in the second layer 3B, which is bonded to the piezoelectric actuator 11.

そして、振動板部材3の圧力室6とは反対側に、振動板部材3の振動領域30を変形させる駆動手段(アクチュエータ手段、圧力発生手段)としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ11を配置している。 A piezoelectric actuator 11 including an electromechanical conversion element is disposed on the opposite side of the vibration plate member 3 from the pressure chamber 6 as a driving means (actuator means, pressure generating means) that deforms the vibration region 30 of the vibration plate member 3.

この圧電アクチュエータ11は、ベース部材13上に接合した圧電部材にハーフカットダイシングによって溝加工をして、ノズル配列方向において、所要数の柱状の圧電素子12を所定の間隔で櫛歯状に形成している。そして、圧電素子12は、振動板部材3の振動領域30に形成した厚肉部である凸部30aに接合している。 This piezoelectric actuator 11 is formed by forming grooves in a piezoelectric member bonded to a base member 13 by half-cut dicing, and forming a required number of columnar piezoelectric elements 12 in a comb shape at specified intervals in the nozzle arrangement direction. The piezoelectric elements 12 are then bonded to the protruding portions 30a, which are thick portions formed in the vibration region 30 of the vibration plate member 3.

この圧電素子12は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極(端面電極)に接続され、外部電極にフレキシブル配線部材15が接続されている。 This piezoelectric element 12 is made by alternately stacking piezoelectric layers and internal electrodes, with the internal electrodes each extending to the end faces and connected to external electrodes (end face electrodes), and flexible wiring members 15 are connected to the external electrodes.

共通流路部材20は複数の圧力室6に通じる共通供給流路10を形成している。共通供給流路10は、振動板部材3に設けた開口部9を介して液導入部となる中間供給流路8に連通し、中間供給流路8を介して個別供給流路7に通じている。 The common flow path member 20 forms a common supply flow path 10 that connects to multiple pressure chambers 6. The common supply flow path 10 communicates with an intermediate supply flow path 8, which serves as a liquid introduction section, via an opening 9 provided in the vibration plate member 3, and communicates with the individual supply flow paths 7 via the intermediate supply flow path 8.

この液体吐出ヘッド100においては、例えば圧電素子12に与える電圧を基準電位(中間電位)から下げることによって圧電素子12が収縮し、振動板部材3の振動領域30が引かれて圧力室6の容積が膨張することで、圧力室6内に液体が流入する。 In this liquid ejection head 100, for example, by lowering the voltage applied to the piezoelectric element 12 from the reference potential (intermediate potential), the piezoelectric element 12 contracts, the vibration region 30 of the vibration plate member 3 is pulled, and the volume of the pressure chamber 6 expands, causing liquid to flow into the pressure chamber 6.

その後、圧電素子12に印加する電圧を上げて圧電素子12を積層方向に伸長させ、振動板部材3の振動領域30をノズル4に向かう方向に変形させて圧力室6の容積を収縮させることにより、圧力室6内の液体が加圧され、ノズル4から液体が吐出される。 Then, the voltage applied to the piezoelectric element 12 is increased to expand the piezoelectric element 12 in the stacking direction, and the vibration region 30 of the vibration plate member 3 is deformed in the direction toward the nozzle 4, contracting the volume of the pressure chamber 6, thereby pressurizing the liquid in the pressure chamber 6 and ejecting the liquid from the nozzle 4.

循環型液体吐出ヘッドの例を図7及び図8に基づき説明する。
本実施形態の液体吐出ヘッド100は、ノズル板1と、流路板2と、壁面部材としての振動板部材3とを積層接合している。そして、振動板部材3の振動領域(振動板)30を変位させる圧電アクチュエータ11と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通流路部材20とを備えている。
An example of a circulation type liquid ejection head will be described with reference to FIGS.
The liquid ejection head 100 of this embodiment is formed by laminating and bonding a nozzle plate 1, a flow path plate 2, and a vibration plate member 3 serving as a wall member. It also includes a piezoelectric actuator 11 that displaces a vibration region (vibration plate) 30 of the vibration plate member 3, and a common flow path member 20 that also serves as a frame member of the head.

そして、流路板2は、複数のノズル4に各々ノズル連通路5を介して通じる複数の圧力室6と、複数の圧力室6に各々通じる複数の流体抵抗部を兼ねる個別供給流路7と、2以上の個別供給流路7に通じる1又は複数の液導入部となる中間供給流路8などを形成している。 The flow path plate 2 forms a plurality of pressure chambers 6 each connected to a plurality of nozzles 4 via a nozzle communication passage 5, a plurality of individual supply flow paths 7 each connected to a plurality of pressure chambers 6 and also serving as a fluid resistance portion, and one or more intermediate supply flow paths 8 serving as a liquid introduction portion connected to two or more individual supply flow paths 7.

個別供給流路7は、前記実施形態と同様に、個別供給流路7は、圧力室6よりも流体抵抗が高い2つの第1流路部7A及び第2流路部7Bと、第1流路部7Aと第2流路部7Bとの間に配置され、第1流路部7A及び第2流路部7Bよりも流体抵抗が低い第3流路部7Cとを含む。 As in the previous embodiment, the individual supply flow path 7 includes two flow paths, a first flow path section 7A and a second flow path section 7B, which have a higher fluid resistance than the pressure chamber 6, and a third flow path section 7C, which is disposed between the first flow path section 7A and the second flow path section 7B and has a lower fluid resistance than the first flow path section 7A and the second flow path section 7B.

なお、流路板2は、複数枚の板状部材2A~2Eを積層して構成しているが、これに限るものではない。 The flow path plate 2 is constructed by stacking multiple plate-like members 2A to 2E, but is not limited to this.

また、流路板2は、複数の圧力室6にノズル連通路5を介して各々通じる流路板2の面方向に沿う複数の個別回収流路57と、2以上の個別回収流路57に通じる1又は複数の液導出部となる中間回収流路58を形成している。 The flow path plate 2 also forms a plurality of individual recovery flow paths 57 along the surface direction of the flow path plate 2, each of which is connected to a plurality of pressure chambers 6 via a nozzle communication passage 5, and one or more intermediate recovery flow paths 58 that serve as liquid outlet sections that are connected to two or more individual recovery flow paths 57.

個別回収流路57は、圧力室6よりも流体抵抗が高い2つの第1流路部57A及び第2流路部57Bと、第1流路部57Aと第2流路部57Bとの間に配置され、第1流路部57A及び第2流路部57Bよりも流体抵抗が低い第3流路部57Cとを含む。個別回収流路57は、第2流路部57Bよりも循環方向において下流側となる流路部57Dは第3流路部57Cと同じ流路幅にしている。 The individual recovery flow path 57 includes two flow paths, a first flow path section 57A and a second flow path section 57B, which have a higher fluid resistance than the pressure chamber 6, and a third flow path section 57C, which is disposed between the first flow path section 57A and the second flow path section 57B and has a lower fluid resistance than the first flow path section 57A and the second flow path section 57B. The individual recovery flow path 57 includes a flow path section 57D, which is downstream of the second flow path section 57B in the circulation direction, and has the same flow path width as the third flow path section 57C.

共通流路部材20は、共通供給流路10と共通回収流路50とを形成している。なお、本実施形態においては、共通供給流路10は、ノズル配列方向において共通回収流路50と並ぶ流路部分10Aと、共通回収流路50と並ばない流路部分10Bとで構成している。 The common flow path member 20 forms a common supply flow path 10 and a common recovery flow path 50. In this embodiment, the common supply flow path 10 is composed of a flow path portion 10A that is aligned with the common recovery flow path 50 in the nozzle arrangement direction, and a flow path portion 10B that is not aligned with the common recovery flow path 50.

共通供給流路10は、振動板部材3に設けた開口部9を介して液導入部となる中間供給流路8に連通し、中間供給流路8を介して個別供給流路7に通じている。共通回収流路50は、振動板部材3に設けた開口部59を介して液導出部となる中間回収流路58に連通し、中間回収流路58を介して個別回収流路57に通じている。 The common supply flow path 10 communicates with an intermediate supply flow path 8, which serves as a liquid introduction section, through an opening 9 provided in the vibration plate member 3, and communicates with individual supply flow paths 7 through the intermediate supply flow path 8. The common recovery flow path 50 communicates with an intermediate recovery flow path 58, which serves as a liquid discharge section, through an opening 59 provided in the vibration plate member 3, and communicates with individual recovery flow paths 57 through the intermediate recovery flow path 58.

また、共通供給流路10は供給ポート71に通じ、共通回収流路50は回収ポート72に通じている。 In addition, the common supply flow path 10 is connected to the supply port 71, and the common recovery flow path 50 is connected to the recovery port 72.

なお、その他の振動板部材3の層構成、圧電アクチュエータ11の構成などは上述の構成と同様である。 The other layer configurations of the diaphragm member 3 and the configuration of the piezoelectric actuator 11 are the same as those described above.

この液体吐出ヘッド100においても、圧電素子12を積層方向に伸長させ、振動板部材3の振動領域30をノズル4に向かう方向に変形させて圧力室6の容積を収縮させることにより、圧力室6内の液体が加圧され、ノズル4から液体が吐出される。 In this liquid ejection head 100, the piezoelectric element 12 is expanded in the stacking direction, and the vibration region 30 of the vibration plate member 3 is deformed in the direction toward the nozzle 4 to contract the volume of the pressure chamber 6, thereby pressurizing the liquid in the pressure chamber 6 and ejecting the liquid from the nozzle 4.

また、ノズル4から吐出されない液体はノズル4を通過して個別回収流路57から共通回収流路50に回収され、共通回収流路50から外部の循環経路を通じて共通供給流路10に再度供給される。また、ノズル4から液体吐出を行っていないときも、共通供給流路10から圧力室6を経て共通回収流路50に液体が循環し、外部の循環経路を通じて共通供給流路10に再度供給される。 In addition, liquid that is not ejected from the nozzle 4 passes through the nozzle 4 and is recovered from the individual recovery flow path 57 to the common recovery flow path 50, and is then resupplied from the common recovery flow path 50 to the common supply flow path 10 via an external circulation path. Even when liquid is not being ejected from the nozzle 4, liquid circulates from the common supply flow path 10 to the common recovery flow path 50 via the pressure chamber 6, and is then resupplied to the common supply flow path 10 via an external circulation path.

このように、本実施形態の液体吐出ヘッドは、簡単な構成で液体吐出に伴う圧力変動を減衰して、共通供給流路10、共通回収流路50に対する伝搬を抑制することができる。 In this way, the liquid ejection head of this embodiment can attenuate pressure fluctuations associated with liquid ejection with a simple configuration and suppress propagation to the common supply flow path 10 and the common recovery flow path 50.

(液体を吐出する装置)
次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図9及び図10を参照して説明する。図9は同装置の概略説明図、図10は同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。
本発明に係る液体を吐出する装置は、上述の本発明に係る液体吐出ヘッド100を備えている。
本実施形態の液体を吐出する装置において、液体吐出ヘッド100のカバー部材40の凸部44は液滴が吐出される被記録媒体の被記録面と接触せず、また凸部44は、液滴が吐出される被記録媒体の被記録面に対する移動方向において先頭側に設けられている。
(Liquid ejection device)
Next, an example of a liquid ejecting device according to the present invention will be described with reference to Figures 9 and 10. Figure 9 is a schematic explanatory diagram of the device, and Figure 10 is a plan explanatory diagram of an example of a head unit of the device.
The liquid ejection device according to the present invention includes the above-described liquid ejection head 100 according to the present invention.
In the liquid ejecting device of this embodiment, the convex portion 44 of the cover member 40 of the liquid ejection head 100 does not contact the recording surface of the recording medium onto which the droplets are ejected, and the convex portion 44 is provided on the leading side in the direction of movement relative to the recording surface of the recording medium onto which the droplets are ejected.

液体を吐出する装置である印刷装置500は、被記録媒体である連帳紙、シート材などの連続体510を搬入する搬入手段501と、搬入手段501から搬入された連続体510を印刷手段505に案内搬送する案内搬送手段503と、連続体510に対して液体を吐出して画像を形成する印刷を行う印刷手段505と、連続体510を乾燥する乾燥手段507と、連続体510を搬出する搬出手段509などを備えている。 The printing device 500, which is a device that ejects liquid, includes an input means 501 that inputs a continuous web 510 such as continuous paper or sheet material that is a recording medium, a guide and conveyance means 503 that guides and conveys the continuous web 510 input from the input means 501 to a printing means 505, a printing means 505 that ejects liquid onto the continuous web 510 to print an image, a drying means 507 that dries the continuous web 510, and an ejection means 509 that ejects the continuous web 510.

連続体510は搬入手段501の元巻きローラ511から送り出され、搬入手段501、案内搬送手段503、乾燥手段507、搬出手段509の各ローラによって案内、搬送されて、搬出手段509の巻取りローラ591にて巻き取られる。 The continuous body 510 is sent out from the original winding roller 511 of the carrying-in means 501, guided and transported by the rollers of the carrying-in means 501, the guide and transport means 503, the drying means 507, and the carrying-out means 509, and then wound up by the winding roller 591 of the carrying-out means 509.

この連続体510は、印刷手段505において、搬送ガイド部材559上をヘッドユニット550及びヘッドユニット555に対向して搬送され、ヘッドユニット550から吐出される液体によって画像が形成され、ヘッドユニット555から吐出される処理液で後処理が行われる。 This continuous body 510 is transported on the transport guide member 559 in the printing means 505, facing the head unit 550 and the head unit 555, an image is formed by the liquid ejected from the head unit 550, and post-processing is performed with the processing liquid ejected from the head unit 555.

ここで、ヘッドユニット550には、例えば、搬送方向上流側から、4色分のフルライン型ヘッドアレイ551A、551B、551C、551D(以下、色の区別しないときは「ヘッドアレイ551」という。)が配置されている。 Here, the head unit 550 is arranged with, for example, full-line head arrays 551A, 551B, 551C, and 551D (hereinafter, when no distinction is made between colors, they will be referred to as "head array 551") for four colors from the upstream side in the transport direction.

各ヘッドアレイ551は、液体吐出手段であり、それぞれ、搬送される連続体510に対してブラックK,シアンC、マゼンタM、イエローYの液体を吐出する。なお、色の種類及び数はこれに限るものではない。 Each head array 551 is a liquid ejection means, and ejects black K, cyan C, magenta M, and yellow Y liquid onto the transported continuum 510. Note that the types and number of colors are not limited to these.

ヘッドアレイ551は、例えば、本発明に係る液体吐出ヘッド(これを、単に「ヘッド」ともいう。)100をベース部材552上に千鳥状に並べて配置したものであるが、これに限らない。 The head array 551 is, for example, a liquid ejection head (also simply called a "head") 100 according to the present invention arranged in a staggered pattern on a base member 552, but is not limited to this.

次に、液体循環装置の一例について図11を参照して説明する。
図11は同循環装置のブロック説明図である。なお、ここでは1つの液体吐出ヘッド(図中「ヘッド」と表す)100のみ図示しているが、複数のヘッドを配列する場合には、マニホールドなどを介して複数のヘッドの供給側、回収側にそれぞれ供給側液体経路、回収側液体経路を接続することになる。
Next, an example of a liquid circulating device will be described with reference to FIG.
11 is a block diagram of the circulation device. Note that, although only one liquid ejection head (represented as "head" in the figure) 100 is shown here, when multiple heads are arranged, the supply side liquid path and the recovery side liquid path are connected to the supply side and recovery side of the multiple heads, respectively, via a manifold or the like.

液体循環装置600は、供給タンク601、回収タンク602、メインタンク603、第1送液ポンプ604、第2送液ポンプ605、コンプレッサ611、レギュレータ612、真空ポンプ621、レギュレータ622、供給側圧力センサ631、回収側圧力センサ632などで構成されている。 The liquid circulation device 600 is composed of a supply tank 601, a recovery tank 602, a main tank 603, a first liquid delivery pump 604, a second liquid delivery pump 605, a compressor 611, a regulator 612, a vacuum pump 621, a regulator 622, a supply side pressure sensor 631, and a recovery side pressure sensor 632.

ここで、コンプレッサ611及び真空ポンプ621は、供給タンク601内の圧力と回収タンク602内の圧力とに差圧を生じさせる手段を構成している。 Here, the compressor 611 and the vacuum pump 621 constitute a means for generating a pressure difference between the pressure in the supply tank 601 and the pressure in the recovery tank 602.

供給側圧力センサ631は、供給タンク601とヘッド100との間であって、ヘッド100の供給ポート71に繋がった供給側液体経路に接続されている。回収側圧力センサ632は、ヘッド100と回収タンク602との間であって、ヘッド100の回収ポート72に繋がった回収側液体経路に接続されている。 The supply side pressure sensor 631 is located between the supply tank 601 and the head 100, and is connected to a supply side liquid path connected to the supply port 71 of the head 100. The recovery side pressure sensor 632 is located between the head 100 and the recovery tank 602, and is connected to a recovery side liquid path connected to the recovery port 72 of the head 100.

回収タンク602の一方は、第1送液ポンプ604を介して供給タンク601と接続されており、回収タンク602の他方は第2送液ポンプ605を介してメインタンク603と接続されている。 One side of the recovery tank 602 is connected to the supply tank 601 via a first liquid delivery pump 604, and the other side of the recovery tank 602 is connected to the main tank 603 via a second liquid delivery pump 605.

これにより、供給タンク601から供給ポート71を通ってヘッド100内に液体が流入し、回収ポート72から回収タンク602へ回収され、第1送液ポンプ604によって回収タンク602から供給タンク601へ液体が送られることによって、液体が循環する循環経路が構成される。 As a result, liquid flows from the supply tank 601 through the supply port 71 into the head 100, is collected from the collection port 72 into the collection tank 602, and the first liquid supply pump 604 sends the liquid from the collection tank 602 to the supply tank 601, thereby forming a circulation path through which the liquid circulates.

ここで、供給タンク601にはコンプレッサ611がつなげられており、供給側圧力センサ631で所定の正圧が検知されるように制御される。一方、回収タンク602には真空ポンプ621がつなげられており、回収側圧力センサ632で所定の負圧が検知されるよう制御される。 Here, a compressor 611 is connected to the supply tank 601, and is controlled so that a specified positive pressure is detected by a supply side pressure sensor 631. On the other hand, a vacuum pump 621 is connected to the recovery tank 602, and is controlled so that a specified negative pressure is detected by a recovery side pressure sensor 632.

これにより、ヘッド100内を通って液体を循環させつつ、メニスカスの負圧を一定に保つことができる。 This allows liquid to circulate through the head 100 while maintaining a constant negative pressure at the meniscus.

また、ヘッド100のノズル4から液体を吐出すると、供給タンク601及び回収タンク602内の液体量が減少していく。そのため、適宜、第2送液ポンプ605を用いて、メインタンク603から回収タンク602に液体を補充する。 In addition, when liquid is ejected from the nozzle 4 of the head 100, the amount of liquid in the supply tank 601 and the recovery tank 602 decreases. Therefore, the second liquid supply pump 605 is used to replenish liquid from the main tank 603 to the recovery tank 602 as appropriate.

なお、メインタンク603から回収タンク602への液体補充のタイミングは、回収タンク602内の液体の液面高さが所定高さよりも下がったときに液体補充を行うなど、回収タンク602内に設けた液面センサなどの検知結果によって制御することができる。 The timing of refilling the liquid from the main tank 603 to the recovery tank 602 can be controlled based on the detection results of a liquid level sensor installed in the recovery tank 602, such as refilling the liquid when the liquid level in the recovery tank 602 falls below a predetermined level.

次に、本発明に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の他の例について図12及び図13を参照して説明する。図12は同装置の要部平面説明図、図13は同装置の要部側面説明図である。 Next, another example of a printing device as a device for ejecting liquid according to the present invention will be described with reference to Figures 12 and 13. Figure 12 is a plan view of the main parts of the device, and Figure 13 is a side view of the main parts of the device.

印刷装置500は、シリアル型装置であり、主走査移動機構493によって、キャリッジ403は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構493は、ガイド部材401、主走査モータ405、タイミングベルト408等を含む。ガイド部材401は、左右の側板491A、491Bに架け渡されてキャリッジ403を移動可能に保持している。そして、主走査モータ405によって、駆動プーリ406と従動プーリ407間に架け渡したタイミングベルト408を介して、キャリッジ403は主走査方向に往復移動される。 The printing device 500 is a serial type device, and the carriage 403 is moved back and forth in the main scanning direction by the main scanning movement mechanism 493. The main scanning movement mechanism 493 includes a guide member 401, a main scanning motor 405, a timing belt 408, etc. The guide member 401 is hung between left and right side plates 491A, 491B and holds the carriage 403 movably. The carriage 403 is then moved back and forth in the main scanning direction by the main scanning motor 405 via the timing belt 408 hung between the drive pulley 406 and driven pulley 407.

このキャリッジ403には、本発明に係る液体吐出ヘッド100及びヘッドタンク441を一体にした液体吐出ユニット440を搭載している。液体吐出ユニット440の液体吐出ヘッド100は、例えば、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド100は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。 This carriage 403 is equipped with a liquid ejection unit 440 that integrates the liquid ejection head 100 according to the present invention and a head tank 441. The liquid ejection head 100 of the liquid ejection unit 440 ejects liquid of each color, for example, yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). The liquid ejection head 100 is mounted with a nozzle row consisting of multiple nozzles arranged in a sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction, and the ejection direction facing downward.

液体吐出ヘッド100は、前述した液体循環装置600と接続されて、所要の色の液体が循環供給される。 The liquid ejection head 100 is connected to the liquid circulation device 600 described above, and liquid of the required color is circulated and supplied.

この印刷装置500は、用紙410を搬送するための搬送機構495を備えている。搬送機構495は、搬送手段である搬送ベルト412、搬送ベルト412を駆動するための副走査モータ416を含む。 This printing device 500 is equipped with a transport mechanism 495 for transporting paper 410. The transport mechanism 495 includes a transport belt 412, which is a transport means, and a sub-scanning motor 416 for driving the transport belt 412.

搬送ベルト412は用紙410を吸着して液体吐出ヘッド100に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト412は、無端状ベルトであり、搬送ローラ413と、テンションローラ414との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。 The conveyor belt 412 attracts the paper 410 and conveys it to a position facing the liquid ejection head 100. The conveyor belt 412 is an endless belt that is stretched between a conveyor roller 413 and a tension roller 414. The paper can be attracted by electrostatic attraction or air suction.

そして、搬送ベルト412は、副走査モータ416によってタイミングベルト417及びタイミングプーリ418を介して搬送ローラ413が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。 The conveyor belt 412 moves in a circular motion in the sub-scanning direction as the conveyor roller 413 is rotated and driven by the sub-scanning motor 416 via the timing belt 417 and timing pulley 418.

さらに、キャリッジ403の主走査方向の一方側には搬送ベルト412の側方に液体吐出ヘッド100の維持回復を行う維持回復機構420が配置されている。 Furthermore, a maintenance and recovery mechanism 420 that maintains and recovers the liquid ejection head 100 is arranged on one side of the carriage 403 in the main scanning direction, beside the conveyor belt 412.

維持回復機構420は、例えば液体吐出ヘッド100のノズル面(ノズルが形成された面)をキャッピングするキャップ部材421、ノズル面を払拭するワイパ部材422などで構成されている。 The maintenance and recovery mechanism 420 is composed of, for example, a cap member 421 that caps the nozzle surface (the surface on which the nozzles are formed) of the liquid ejection head 100, and a wiper member 422 that wipes the nozzle surface.

主走査移動機構493、維持回復機構420、搬送機構495は、側板491A,491B、背板491Cを含む筐体に取り付けられている。 The main scanning movement mechanism 493, the maintenance recovery mechanism 420, and the transport mechanism 495 are attached to a housing that includes side plates 491A, 491B, and a back plate 491C.

このように構成したこの印刷装置500においては、用紙410が搬送ベルト412上に給紙されて吸着され、搬送ベルト412の周回移動によって用紙410が副走査方向に搬送される。 In the printing device 500 configured in this manner, the paper 410 is fed onto the conveyor belt 412 and adsorbed thereto, and the paper 410 is conveyed in the sub-scanning direction by the circular movement of the conveyor belt 412.

そこで、キャリッジ403を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド100を駆動することにより、停止している用紙410に液体を吐出して画像を形成する。 Then, by moving the carriage 403 in the main scanning direction and driving the liquid ejection head 100 in response to an image signal, liquid is ejected onto the stationary paper 410 to form an image.

(液体吐出ユニット)
本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図14及び図15を参照して説明する。
本発明に係る液体を吐出する装置は、上述の本発明に係る液体吐出ヘッド100を備えている。
(Liquid ejection unit)
Another example of the liquid discharge unit according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The liquid ejection device according to the present invention includes the above-described liquid ejection head 100 according to the present invention.

図14は、液体吐出ユニットの一例を示す要部平面説明図である。
この液体吐出ユニット440、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板491A、491B及び背板491Cで構成される筐体部分と、主走査移動機構493と、キャリッジ403と、液体吐出ヘッド100で構成されている。
FIG. 14 is a plan view illustrating a main portion of an example of a liquid ejection unit.
Among the components that make up the device for discharging the liquid, this liquid ejection unit 440 is composed of a housing portion consisting of side plates 491A, 491B and a back plate 491C, a main scanning movement mechanism 493, a carriage 403, and a liquid ejection head 100.

なお、この液体吐出ユニット440の例えば側板491Bに、前述した維持回復機構420を更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。 It is also possible to configure a liquid ejection unit by further attaching the aforementioned maintenance and recovery mechanism 420 to, for example, the side plate 491B of this liquid ejection unit 440.

図17は、液体吐出ユニットの一例を示す正面説明図である。
この液体吐出ユニット440は、流路部品444が取付けられた液体吐出ヘッド100と、流路部品444に接続されたチューブ456で構成されている。
FIG. 17 is a front view illustrating an example of a liquid ejection unit.
The liquid ejection unit 440 is composed of a liquid ejection head 100 to which a flow path part 444 is attached, and a tube 456 connected to the flow path part 444 .

なお、流路部品444はカバー442の内部に配置されている。流路部品444に代えてヘッドタンク441を含むこともできる。また、流路部品444の上部には液体吐出ヘッド100と電気的接続を行うコネクタ443が設けられている。 The flow path part 444 is disposed inside the cover 442. A head tank 441 may be included instead of the flow path part 444. A connector 443 is provided on the upper part of the flow path part 444 to electrically connect to the liquid ejection head 100.

1 ノズル板
4 ノズル
40 カバー部材
41 開口部
44 凸部
45 フィレット形状部
100 液体吐出ヘッド
440 液体吐出ユニット
500 液体を吐出する装置(印刷装置)
1 Nozzle plate 4 Nozzle 40 Cover member 41 Opening 44 Convex portion 45 Fillet-shaped portion 100 Liquid ejection head 440 Liquid ejection unit 500 Apparatus for ejecting liquid (printing apparatus)

特開2006-68981号公報JP 2006-68981 A

Claims (10)

液滴を吐出するノズルを有するノズル板と、
前記ノズルを露出する開口部を有し、少なくとも前記ノズルの外周を覆うカバー部材と、を備え、
前記カバー部材は、接着剤により接合され、前記開口部の周縁領域、及び前記開口部の周縁領域よりも外側の領域に、液滴吐出方向に突出した凸部を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
a nozzle plate having nozzles for ejecting droplets;
a cover member having an opening for exposing the nozzle and covering at least an outer periphery of the nozzle,
The cover member is bonded with an adhesive, and has a convex portion that protrudes in the droplet ejection direction in the peripheral region of the opening and in a region outside the peripheral region of the opening.
前記カバー部材は、前記開口部の周縁領域、及び前記カバー部材の外側端部の周縁領域に、前記凸部を有することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid ejection head according to claim 1, characterized in that the cover member has the convex portion on the peripheral region of the opening and on the peripheral region of the outer end of the cover member. 前記凸部が、少なくとも前記液体吐出ヘッドの走査方向と直交する方向に延在することを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid ejection head according to claim 1 or 2, characterized in that the convex portion extends at least in a direction perpendicular to the scanning direction of the liquid ejection head. 前記凸部が、少なくとも前記液体吐出ヘッドの走査方向の下流側に設けられたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The liquid ejection head according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the convex portion is provided at least on the downstream side in the scanning direction of the liquid ejection head. 前記カバー部材は、前記カバー部材の外側端部に接着剤のフィレット形状部を有すること特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド。 3. The liquid ejection head according to claim 1 , wherein the cover member has a fillet-shaped portion of adhesive on an outer edge of the cover member. 前記カバー部材の前記開口部の側面を除く表面及びノズル板表面に撥インク処理を施し、前記カバー部材の前記開口部の側面に親インク処理を施したことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 A liquid ejection head according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the surface of the cover member excluding the side of the opening and the surface of the nozzle plate are treated with an ink repellent treatment, and the side of the opening of the cover member is treated with an ink repellent treatment. 請求項1から6のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする液体吐出ユニット。 A liquid ejection unit comprising a liquid ejection head according to any one of claims 1 to 6. 請求項1から6のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする液体を吐出する装置。 A liquid ejection device comprising a liquid ejection head according to any one of claims 1 to 6. 前記液体吐出ヘッドの前記カバー部材の前記凸部が、液滴が吐出される被記録媒体の被記録面と接触しないことを特徴とする請求項8に記載の液体を吐出する装置。 The liquid ejection device according to claim 8, characterized in that the convex portion of the cover member of the liquid ejection head does not come into contact with the recording surface of the recording medium onto which the droplets are ejected. 前記液体吐出ヘッドの前記カバー部材の前記凸部が、液滴が吐出される被記録媒体の被記録面に対する移動方向において先頭側に設けられたことを特徴とする請求項8または9に記載の液体を吐出する装置。 The liquid ejection device according to claim 8 or 9, characterized in that the convex portion of the cover member of the liquid ejection head is provided on the leading side in the movement direction relative to the recording surface of the recording medium onto which the droplets are ejected.
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