JP2020138331A - Liquid discharge head, liquid discharge unit, and liquid discharge device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge head, a liquid discharge unit, and a device for discharging a liquid.
液体吐出ヘッドとして、ノズルが通じる圧力室に連通する個別供給流路と個別回収流路とを備える圧力室循環型ヘッド(フロースルー型ヘッド)が知られている。 As the liquid discharge head, a pressure chamber circulation type head (flow-through type head) including an individual supply flow path and an individual recovery flow path communicating with the pressure chamber through which the nozzle communicates is known.
従来、インクジェット記録ヘッドのメンテナンス時に、個別流路(圧力室)内のインクを循環させつつ、圧電素子を駆動させて、ノズル内に滞留したインクを振動させるメンテナンス方法が知られている(特許文献1)。 Conventionally, there is known a maintenance method in which the piezoelectric element is driven to vibrate the ink accumulated in the nozzle while circulating the ink in the individual flow path (pressure chamber) at the time of maintenance of the inkjet recording head (Patent Document). 1).
しかしながら、特許文献1に開示されているように、圧力室に圧力を与える圧電素子をメンテナンスの循環中も駆動したのでは、圧電素子の劣化が早まるという課題がある。
However, as disclosed in
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でノズル内の液体を流動させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to allow the liquid in the nozzle to flow with a simple configuration.
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、
液体を吐出するノズルと、
前記ノズルに通じる圧力室と、
前記圧力室に通じる個別供給流路と、
前記圧力室に通じる個別回収流路と、を備え、
前記ノズルが形成されたノズル板の前記圧力室に面する側には、前記ノズルの近傍に凹部が設けられている
構成とした。
In order to solve the above problems, the liquid discharge head according to the present invention is
A nozzle that discharges liquid and
The pressure chamber leading to the nozzle and
An individual supply flow path leading to the pressure chamber and
It is provided with an individual recovery flow path leading to the pressure chamber.
On the side of the nozzle plate on which the nozzle is formed facing the pressure chamber, a recess is provided in the vicinity of the nozzle.
本発明によれば、簡単な構成でノズル内の液体を流動させることができる。 According to the present invention, the liquid in the nozzle can be flowed with a simple structure.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第1実施形態について図1を参照して説明する。図1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に沿う要部断面説明図となる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view of a main part along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head according to the same embodiment.
この液体吐出ヘッド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(ダイアフラム領域、振動板)30を変位させる圧電アクチュエータ11と、フレーム部材を兼ねる共通流路部材20を備えている。
The
ノズル板1は、液体を吐出するノズル4を配列したノズル列を有している。複数のノズル4は紙面垂直方向に配列されている。
The
流路板2は、複数のノズル4に通じる複数の圧力室6、各圧力室6にそれぞれ通じる流体抵抗部を兼ねる個別供給流路7、1又は複数の個別供給流路7に通じる中間供給流路8と、各圧力室6にそれぞれ通じる個別回収流路56、1又は複数の個別回収流路56に通じる中間回収流路58を形成している。
The
圧力室6の壁面を形成する振動板部材3の振動領域30の面外には、圧電素子を含む圧電アクチュエータ11が接合されている。
A
共通流路部材20は、共通供給流路10と、共通回収流路50を形成している。共通供給流路10は振動板部材3の開口9から中間供給流路8、個別供給流路7を介して圧力室6に通じている。共通回収流路50は、振動板部材3の開口59から中間回収流路58、個別回収流路56を介して圧力室6に通じている。
The common
また、共通供給流路10は供給ポート71を介して外部の循環装置に接続され、共通回収流路50は回収ポート72を介して同じく外部の循環装置に接続されている。
Further, the common
この液体吐出ヘッド100においては、例えば、圧電アクチュエータ11を駆動して振動領域30を引いて圧力室6の容積を膨張させて、圧力室6内に液体を流入させる。その後、圧電アクチュエータ11によって振動領域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 the
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56から共通回収流路50に回収され、共通回収流路50から外部の循環装置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から液体を吐出させていないときも、循環装置によって共通供給流路10から圧力室6を経由して共通回収流路50に液体を流し、再度、共通供給流路10に供給することで、液体を循環させる。
Further, the liquid that is not discharged from the
次に、本実施形態におけるノズル4の近傍の構造について図2も参照して説明する。図2はノズル4の近傍の拡大断面説明図である。
Next, the structure in the vicinity of the
ノズル4を形成するノズル板1の圧力室6に面する側には、ノズル4の液体流入側開口4aの近傍に凹部41が設けられている。
A
ここで、前述したように、液体吐出を伴わない液体循環を行っているときには、個別供給流路7から圧力室6を経由して個別回収流路56に至る液体の流れが生じる。このとき、図2に示すように、ノズル板1の面に沿う矢印方向の流れの方向を「液体の流れの方向」とすると、凹部41は、液体の流れ方向において、ノズル4の上流側に配置されていることになる。
Here, as described above, when the liquid is circulated without discharging the liquid, the liquid flows from the individual
したがって、液体が循環するとき、液体の流れ方向において、凹部41によって凹部41の下流側、すなわち、ノズル4側で乱流(渦)40が発生する。この乱流40によって、ノズル4内の液体が撹拌されて流動する。
Therefore, when the liquid circulates, the
つまり、凹部41を設ける「ノズルの近傍」とは、個別供給流路7から圧力室6に流入し、圧力室6から個別回収流路56に流出する液体の流れによって凹部41でノズル4側に乱流を発生させる位置であればよい。例えば、凹部41は、個別供給流路7と圧力室6との接続部とノズル4の流入側開口4aとの間のいずれかの位置に配置されていればよい。
That is, the “near the nozzle” where the
このように、ノズル4に凹部41を設けただけの簡単な構成によってノズル4内の液体を流動させることができ、ノズル4内で液体が乾燥などで劣化することを防止できる。
As described above, the liquid in the
次に、本発明の第2実施形態について図3を参照して説明する。図3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に沿う要部断面説明図となる。 Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view of a main part along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head according to the same embodiment.
本実施形態では、凹部41は、液体の流れ方向、すなわち、ノズル配列方向と直交する方向の断面形状において、凹部41の底部41aに向かって傾斜する上流側の第1壁部41bと、凹部41の底部41aから第1壁部41bよりも大きな角度で立ち上がる下流側の第2壁部41cとを有している。
In the present embodiment, the
具体的には、凹部41は、液体の流れ方向の上流側における折れ曲がり角度(第1壁部41bのノズル板1の面に対する折れ曲がり角度)を、液体の流れ方向に対して、90度未満とする。
Specifically, the
これにより、ノズル板1の圧力室6側表面から第1壁部41bの表面に向かう液体の流れに対する不連続性が緩和されることで、乱流発生が抑えられる。一方、ノズル4に隣接する凹部41の第2壁部41cでは乱流発生効果が高まる。
As a result, the discontinuity with respect to the flow of the liquid from the surface of the
なお、凹部41の第1壁部41bの折れ曲がり角度は90度未満としているが、より小さな角度とすることで乱流発生効果がより高まる。また、凹部41の第1壁部41bは平面である必要はなく曲面でも良い。
The bending angle of the
次に、本発明の第3実施形態について図4及び図5を参照して説明する。図4は同実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル近傍の斜視説明図、図5は同じく平面説明図である。 Next, the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a perspective explanatory view of the vicinity of the nozzle of the liquid discharge head according to the same embodiment, and FIG. 5 is a plan explanatory view.
本実施形態では、凹部41は、平面形状において、ノズル4に向かってノズル配列方向に沿う方向の幅が漸次狭くなる形状をしている。
In the present embodiment, the
これにより、凹部41内ではノズル4に向かって流速が高まり、凹部41の第2壁部41cにおける乱流発生効果が高まる。
As a result, the flow velocity in the
次に、本発明の第4実施形態について図6を参照して説明する。図6は同実施形態に係る液体吐出ヘッドの図2のA−A線に相当するノズル配列方向に沿う凹部の断面説明図である。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view of a recess along the nozzle arrangement direction corresponding to the line AA of FIG. 2 of the liquid discharge head according to the same embodiment.
本実施形態では、凹部41は、ノズル配列方向に沿う断面形状(凹部41からノズル4の液体流入側開口4aに向かう方向と直交する方向の断面形状)において、底面が湾曲形状、ここではほぼ円弧形状をしている。
In the present embodiment, the
これにより、凹部41ではハーゲン・ポアズイユ流れの効果により、凹部41付近の流速は円弧の中心に向かうにつれ高まる。また、凹部41の円弧の最深部をノズル4の中心に一致させるか、又は、近くに配置する。
As a result, the flow velocity in the vicinity of the
このような構成とすることで、ノズル4に隣接する凹部41の第2壁部41c対して衝突する液体の流速が高まり、乱流発生効果も高まる。
With such a configuration, the flow velocity of the liquid colliding with the
次に、本発明の第5実施形態について図7を参照して説明する。図7は同実施形態に係る液体吐出ヘッドの図2のA−A線に相当するノズル配列方向に沿う凹部の断面説明図である。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view of a recess along the nozzle arrangement direction corresponding to the line AA of FIG. 2 of the liquid discharge head according to the same embodiment.
本実施形態では、凹部41は、ノズル配列方向に沿う断面形状(凹部41からノズル4の液体流入側開口4aに向かう方向と直交する方向の断面形状)において、底部41aからノズル板1の表面に至る面に段差を有する形状としている。これにより、凹部41付近の流速は底部41aの深い側に向かうにつれて高まる。
In the present embodiment, the
また、凹部41の底部41aをノズル4の中心に一致させるか、又は、近くに配置する。
Further, the
このような構成とすることで、ノズル4に隣接する凹部41の第2壁部41c対して衝突する液体の流速が高まり、乱流発生効果も高まる。
With such a configuration, the flow velocity of the liquid colliding with the
次に、本発明の第6実施形態について図8を参照して説明する。図8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に沿う断面説明図である。 Next, the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an explanatory cross-sectional view taken along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head according to the same embodiment.
本実施形態では、共通供給流路10と共通回収流路50とは、ノズル配列方向と直交する方向において、圧力室6に対して同じ側に配置している。ここで、ノズル4はノズル連通路5を介して圧力室6に通じている構成としているので、個別回収流路56はノズル連通路5を介して圧力室6に通じている。
In the present embodiment, the common
なお、本実施形態では、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。また、圧電アクチュエータ11は、ベース部材13に接合した柱状の圧電素子12を含み、圧電素子12にはフレキシブル配線部材15が接続されている。
In the present embodiment, the
そして、ノズル板1の圧力室6に面する側、すなわち、本実施形態では、ノズル連通路5に臨む側には、ノズル4の近傍に凹部41を設けている。なお、凹部41の形状は前記第2ないし第5実施形態を適用することもできる。
A
このような構成であって、ノズル連通路5からノズル板1に沿って個別回収流路56に向かう液体の流れによって、凹部41があることで下流側に乱流が発生し、ノズル4内の液体が流動される。
With such a configuration, the flow of the liquid from the
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。 Next, an example of the device for discharging the liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a schematic explanatory view of the device, and FIG. 10 is a plan explanatory view of an example of the head unit of the device.
この液体を吐出する装置である印刷装置500は、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
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
この連続体510は、印刷手段505において、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。
The
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
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 discharging means, and discharges black K, cyan C, magenta M, and yellow Y liquids to the conveyed
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, in which the liquid discharge heads (which are also simply referred to as “heads”) 100 according to the present invention are arranged in a staggered pattern on the
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は同液体循環装置のブロック説明図である。なお、ここでは1つのヘッド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 the liquid circulation device will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a block explanatory view of the liquid circulation device. Although only one head is shown here, when a plurality of heads are arranged, the supply side liquid path and the recovery side liquid path are provided on the supply side and the recovery side of the plurality of heads via a manifold or the like, respectively. Will be connected.
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
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
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1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-
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 of the
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, the liquid flows from the
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
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。
As a result, the negative pressure of the meniscus can be kept constant while circulating the liquid through the
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。
Further, when the liquid is discharged from the
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
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 the printing device as a device for discharging the liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS. 12 and 13. FIG. 12 is a plan view of the main part of the device, and FIG. 13 is a side view of the main part of the device.
この印刷装置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
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。
The
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
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。
The
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
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。
Then, the
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。
Further, on one side of the
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 /
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
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
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。
Therefore, by driving the
次に、本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図14を参照して説明する。図14は同ユニットの要部平面説明図である。 Next, another example of the liquid discharge unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is an explanatory plan view of a main part of the unit.
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。
Among the members constituting the
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。
A liquid discharge unit in which the above-mentioned maintenance /
次に、本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例について図15を参照して説明する。図15は同ユニットの正面説明図である。 Next, still another example of the liquid discharge unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a front explanatory view of the unit.
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。
The
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
本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が30mPa・s以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、3次元造形用材料液等の用途で用いることができる。 In the present application, the liquid to be discharged may have a viscosity and surface tension that can be discharged from the head, and is not particularly limited, but the viscosity becomes 30 mPa · s or less at room temperature, under normal pressure, or by heating or cooling. It is preferable that it is a thing. More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, polymerizable compounds, resins, functionalizing materials such as surfactants, biocompatible materials such as DNA, amino acids and proteins, and calcium. , Solvents, suspensions, emulsions, etc. containing edible materials such as natural dyes, etc., for example, inks for inkjets, surface treatment liquids, constituents of electronic elements and light emitting elements, and formation of electronic circuit resist patterns. It can be used for applications such as liquids for three-dimensional modeling.
液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ(積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子)、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。 Piezoelectric actuators (laminated piezoelectric elements and thin-film piezoelectric elements), thermal actuators that use electrothermal conversion elements such as heat-generating resistors, and electrostatic actuators that consist of a vibrating plate and counter electrodes are used as energy sources for discharging liquid. Includes what to do.
「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。 The "liquid discharge unit" is a liquid discharge head integrated with functional parts and a mechanism, and includes an aggregate of parts related to liquid discharge. For example, the "liquid discharge unit" includes a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance / recovery mechanism, a main scanning movement mechanism, a liquid circulation device in which at least one of the configurations is combined with a liquid discharge head, and the like.
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" means, for example, a liquid discharge head and a functional component, a mechanism in which the mechanism is fixed to each other by fastening, adhesion, engagement, etc., or one in which one is movably held with respect to the other. Including. Further, the liquid discharge head, the functional parts, and the mechanism may be detachably attached to 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, as a liquid discharge unit, there is a liquid discharge head and a head tank integrated. In addition, there are some that are connected to each other by a tube or the like to integrate the liquid discharge head and the head tank. Here, a unit including a filter can be added between the head tank of these liquid discharge units and the liquid discharge head.
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。 Further, as a liquid discharge unit, there is a liquid discharge head and a carriage 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。 Further, there is a liquid discharge unit in which the liquid discharge head and the scanning movement mechanism are integrated by holding the liquid discharge head movably by a guide member forming a part of the scanning movement mechanism. In some cases, the liquid discharge head, the carriage, and the 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。 Further, as a liquid discharge unit, there is a carriage to which a liquid discharge head is attached, in which a cap member which is a part of the maintenance / recovery mechanism is fixed, and the liquid discharge head, the carriage, and the maintenance / recovery mechanism are integrated. ..
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。 Further, as a liquid discharge unit, there is a liquid discharge unit in which a tube is connected to a head tank or a liquid discharge head to which a flow path component is attached, and the liquid discharge head and a supply mechanism are integrated. The liquid of the liquid storage source is supplied to the liquid discharge head through 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する。 The main scanning movement mechanism shall also include a single guide member. Further, the supply mechanism includes a single tube and a single loading unit.
「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。 The "device for discharging a liquid" includes a device provided with a liquid discharge head or a liquid discharge unit and driving the liquid discharge head to discharge the liquid. The device for discharging the liquid includes not only a device capable of discharging the liquid to a device to which the liquid can adhere, but also a device for discharging the liquid into the air or the 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。 The "device for discharging the liquid" can also include means for feeding, transporting, and discharging paper to which the liquid can adhere, and also includes a pretreatment device, a posttreatment device, and the like.
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, as a "device that ejects a liquid", an image forming device that is a device that ejects ink to form an image on paper, and a powder is formed in layers in order to form a three-dimensional model (three-dimensional model). There is a three-dimensional modeling device (three-dimensional modeling device) that discharges the modeling liquid into the powder layer.
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。 Further, the "device for discharging a liquid" is not limited to a device in which a significant image such as characters and figures is visualized by the discharged liquid. For example, those that form patterns that have no meaning in themselves and those that form a three-dimensional image are also included.
上記「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。 The above-mentioned "material to which a liquid can adhere" means a material to which a liquid can adhere at least temporarily, such as one that adheres and adheres, and one that adheres and permeates. Specific examples include media such as paper, recording paper, recording paper, film, cloth and other recording media, electronic substrates, electronic components such as piezoelectric elements, powder layers (powder layers), organ models, and inspection cells. Yes, including anything to which the liquid adheres, unless otherwise specified.
上記「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。 The material of the above-mentioned "material to which liquid can be attached" may be paper, thread, fiber, cloth, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics or the like 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。 Further, the "device for discharging the liquid" includes, but is not limited to, a device in which the liquid discharge head and the device to which the liquid can adhere move relatively. Specific examples include a serial type device that moves the liquid discharge head, a line type device that does not move the liquid discharge head, and the like.
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。 In addition, as a "device for ejecting a liquid", a treatment liquid coating device for ejecting a treatment liquid to a paper in order to apply the treatment liquid to the surface of the paper for the purpose of modifying the surface of the paper, etc. There is an injection granulator that injects a composition liquid in which a raw material is dispersed in a solution through a nozzle to granulate fine particles of the raw material.
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 addition, image formation, recording, printing, printing, printing, modeling, etc. in the terms of the present application are all synonymous.
1 ノズル板
4 ノズル
2 流路板
3 振動板部材
6 圧力室
7 個別供給流路
10 共通供給流路
11 圧電アクチュエータ
20 共通流路部材
41 凹部
50 共通回収流路
56 個別回収流路
100 液体吐出ヘッド
403 キャリッジ
440 液体吐出ユニット
500 印刷装置(液体を吐出する装置)
550 ヘッドユニット
600 液体循環装置
1
550
Claims (8)
前記ノズルに通じる圧力室と、
前記圧力室に通じる個別供給流路と、
前記圧力室に通じる個別回収流路と、を備え、
前記ノズルが形成されたノズル板の前記圧力室に面する側には、前記ノズルの近傍に凹部が設けられている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 A nozzle that discharges liquid and
The pressure chamber leading to the nozzle and
An individual supply flow path leading to the pressure chamber and
It is provided with an individual recovery flow path leading to the pressure chamber.
A liquid discharge head characterized in that a recess is provided in the vicinity of the nozzle on the side of the nozzle plate on which the nozzle is formed facing the pressure chamber.
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 The recess is characterized by having a first wall portion that is inclined or curved toward the bottom portion of the recess, and a second wall portion that rises from the bottom portion of the recess at an angle larger than that of the first wall portion. The liquid discharge head according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 1 or 2, wherein the recess is gradually narrowed in width toward the liquid inflow side opening of the nozzle.
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The recess according to any one of claims 1 to 3, wherein the recess has an arcuate bottom surface in a cross-sectional shape in a direction orthogonal to the direction from the recess toward the liquid inflow side opening of the nozzle. Liquid discharge head.
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The recess according to any one of claims 1 to 3, wherein the recess has a cross-sectional shape in a direction orthogonal to the direction from the recess toward the liquid inflow side opening of the nozzle, and the bottom surface has a step. Liquid discharge head.
ことを特徴とする請求項6に記載の液体吐出ユニット。 A head tank that stores the liquid to be supplied to the liquid discharge head, a carriage on which the liquid discharge head is mounted, a supply mechanism that supplies the liquid to the liquid discharge head, a maintenance / recovery mechanism that maintains and recovers the liquid discharge head, and the liquid. The liquid discharge unit according to claim 6, wherein at least one of the main scanning moving mechanisms for moving the discharge head in the main scanning direction is integrated with the liquid discharge head.
ことを特徴とする液体を吐出する装置 A device for discharging a liquid, which comprises the liquid discharge head according to any one of claims 1 to 5 or the liquid discharge unit according to claim 6 or 7.
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