JP6544449B2 - Droplet discharge head - Google Patents
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Description
本発明は、液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドに関する。 The present invention relates to a droplet discharge head of a droplet discharge device.
液滴吐出装置とは液滴を吐出する装置であり、例えばインク等の液滴を対象物に向けて吐出することによって、対象物に印刷する装置である。液滴吐出装置の一例として、インクジェットプリンタがある。 The droplet discharge device is a device that discharges droplets, for example, a device that prints droplets or the like such as ink on a target by discharging the droplets toward the target. There is an inkjet printer as an example of the droplet discharge device.
特許文献1には、インクジェットプリンタのインクジェットヘッドが開示されている。特許文献1に記載のインクジェットヘッドは、キャビティプレート、ベースプレート、介挿プレート、2枚のマニホールドプレート、カバープレート、及びノズルプレートが積層されたキャビティユニットを備える。介挿プレートには、その下面側に薄い厚さの底板部(ダンパー壁)を残して上側のベースプレートに向かって開放された凹み状の凹部(ダンパー室)が形成されている。この凹部は、ダンパー壁が前記マニホールド室(共通流路)の上壁の一部をなすように、そのマニホールド室の長手方向に略沿って、圧力室の列に略対応する長さに形成されている。 Patent Document 1 discloses an inkjet head of an inkjet printer. The inkjet head described in Patent Document 1 includes a cavity unit in which a cavity plate, a base plate, an insertion plate, two manifold plates, a cover plate, and a nozzle plate are stacked. The insertion plate is formed with a concave recess (damper chamber) opened toward the upper base plate, leaving a bottom plate portion (damper wall) of a thin thickness on the lower surface side. The recess is formed in a length substantially corresponding to the row of pressure chambers substantially along the longitudinal direction of the manifold chamber so that the damper wall forms a part of the upper wall of the manifold chamber (common flow passage). ing.
これにより、液滴吐出時等のマニホールド室の圧力変動をダンパー壁の振動によって吸収し、液滴の噴射特性の変化を抑制して印字性能の悪化を防止する(特許文献1の第1図参照)。 Thereby, the pressure fluctuation of the manifold chamber at the time of droplet discharge and the like is absorbed by the vibration of the damper wall, and the change of the droplet ejection characteristics is suppressed to prevent the deterioration of the printing performance (see FIG. 1 of Patent Document 1). ).
一方、特許文献2に記載のインクジェットヘッドは、圧力室が形成されたベースプレートと、スペーサプレートと、マニホールド室が圧力室と少なくとも一部が重なる位置に設けられたマニホールドプレートと、ダンパー壁を有するダンパープレートと、ノズルが設けられたノズルプレートとを積層するにあたり、ダンパープレートをマニホールドプレートの上方または下方に接して挿入する。ダンパープレートは、マニホールド室に対面する部位に隔壁を隔てて隣接した複数の凹部を形成された板材と、マニホールド室と凹部とを仕切る可撓性のダンパー壁を構成する薄膜材を接合させて構成している(特許文献2の第2図参照)。 On the other hand, the ink jet head described in Patent Document 2 includes a base plate having a pressure chamber formed therein, a spacer plate, a manifold plate provided at a position where at least a part of the manifold chamber overlaps with the pressure chamber, and a damper having a damper wall. In stacking the plate and the nozzle plate provided with the nozzles, the damper plate is inserted in contact with the upper or lower side of the manifold plate. The damper plate is configured by joining a plate member having a plurality of recessed portions formed adjacent to each other across a partition wall at a portion facing the manifold chamber and a thin film material forming a flexible damper wall separating the manifold chamber and the recessed portion. (See FIG. 2 of Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1に記載の発明は、インクを連続して吐出する場合など、マニホールド(共通流路)内の圧力変動が大きくなると、ダンパー室の長手方向中央付近におけるダンパー壁の振幅が大きくなるため、インクの吐出ずれなどが発生するおそれがある。 However, according to the invention described in Patent Document 1, when the pressure fluctuation in the manifold (common flow channel) becomes large, such as when ink is continuously discharged, the amplitude of the damper wall near the longitudinal center of the damper chamber becomes large. As a result, there is a possibility that ink ejection deviation or the like may occur.
一方、特許文献2に記載の発明は、ダンパー室を細かく区画しており、同時にダンパー壁も同様に区切られるので、マニホールドの圧力変動に対し、それぞれ区画された室においてダンパー壁が十分に振動できず、十分なダンパー効果が得られないおそれがある。 On the other hand, in the invention described in Patent Document 2, the damper chamber is finely divided, and at the same time the damper wall is similarly divided, so that the damper wall can be sufficiently vibrated in the respectively divided chambers against pressure fluctuation of the manifold. There is a possibility that a sufficient damper effect can not be obtained.
そこで、本発明の目的の一つは、ダンパー壁の過度な振動を抑えながら、十分なダンパー効果が得られる液滴吐出ヘッドを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a droplet discharge head capable of obtaining a sufficient damper effect while suppressing excessive vibration of the damper wall.
上記の課題を解決するために、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、第1方向に沿って伸びる液滴を吐出する吐出ユニット部が、前記第1方向と交差する第2方向に複数配置された液滴吐出ヘッドであって、
前記吐出ユニット部はそれぞれ、第1方向に沿って配列した複数のノズルから構成されるノズル列と、前記ノズル列が配置された液滴吐出面と、前記複数のノズルへインクを導入する複数のインク導入口を有し、前記第1方向に沿って伸びる共通流路と、前記インク供給口と前記ノズルとの間に配置され、前記ノズルからインクを吐出させるための圧力が付与される複数の圧力室と、前記共通流路と対向する位置に配置され、前記第1方向に沿って伸びるダンパー室と、前記ダンパー室と前記共通流路との間に配置され、前記共通流路内の圧力変動に応じて撓むダンパー壁と、前記ダンパー室内の前記ダンパー壁と異なる他の壁と、前記ダンパー壁とをつなぐ柱部と、を備え、
前記複数の吐出ユニット部のうち少なくとも一つの吐出ユニット部の柱部の前記第1方向における配置が、他の吐出ユニット部における柱部の配置とずれたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, in the droplet discharge head according to the present invention, a plurality of discharge unit portions that discharge droplets extending in a first direction are disposed in a second direction intersecting the first direction. A droplet discharge head,
The discharge unit portion includes a nozzle row constituted by a plurality of nozzles arranged along the first direction, a droplet discharge surface on which the nozzle row is arranged, and a plurality of nozzles for introducing ink to the plurality of nozzles. A plurality of ink flow inlets, which are disposed between the common flow channel extending in the first direction and the ink supply openings and the nozzles, to which pressure for discharging the ink from the nozzles is applied. A pressure chamber, a position facing the common flow path, and a damper chamber extending along the first direction, a pressure chamber disposed between the damper chamber and the common flow path, and a pressure in the common flow path It has a damper wall which bends according to a change, another wall different from the damper wall in the damper chamber, and a pillar portion which connects the damper wall,
The arrangement of the pillars of at least one of the plurality of discharge unit parts in the first direction is different from the arrangement of the pillars in the other discharge unit parts.
また、本発明の液滴吐出ヘッドは、前記ダンパー室において、前記柱部は前記第2方向に延在し、且つ前記柱部によって分割された室どうしが連通していることを特徴とする。 The droplet discharge head according to the present invention is characterized in that, in the damper chamber, the column extends in the second direction, and the chambers divided by the column communicate with each other.
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、前記ダンパー壁の前記液滴吐出面側に、凹部を備えたスペーサ部材を配し、前記凹部の底面部が、前記ダンパー壁と異なる他の壁を構成し、前記ダンパー壁と前記凹部とにより、前記ダンパー室が形成されることを特徴とする。 In the droplet discharge head according to the present invention, a spacer member having a recess is disposed on the droplet discharge surface side of the damper wall, and the bottom of the recess has another wall different from the damper wall. The damper chamber is formed by the damper wall and the recess.
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、前記柱部が、前記スペーサ部材から延在してなり、前記ダンパー壁と接着する構成としてもよい。 Further, in the droplet discharge head according to the present invention, the pillar portion may extend from the spacer member and may be bonded to the damper wall.
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、前記柱部が、前記ダンパー壁から延在してなり、前記スペーサ部材と接着する構成としてもよい。 Further, in the droplet discharge head according to the present invention, the pillar portion may extend from the damper wall and may be bonded to the spacer member.
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、前記スペーサ部材が、前記液滴吐出面に直交する第3方向に貫通する複数の貫通孔を有することを特徴とする。 In the droplet discharge head according to the present invention, the spacer member has a plurality of through holes penetrating in a third direction orthogonal to the droplet discharge surface.
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、平面視において、前記吐出面には、複数の凸部が前記第1方向に沿って2列に形成されていて、前記スペーサ部材には、前記複数の貫通孔が、少なくとも前記2列の凸部の列間に相当する位置に、前記第1方向に沿って形成されていることを特徴とする。 Further, in the droplet discharge head according to the present invention, in plan view, a plurality of convex portions are formed in two rows along the first direction on the discharge surface, and the spacer member The through hole is formed along the first direction at a position corresponding to at least a row of the two rows of the convex portion.
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、複数の吐出ユニット部は吐出する色毎に構成されており、黒色の液滴を吐出する吐出ユニット部によって形成された第1ユニット群と、黒色以外の液滴を吐出する吐出ユニット部によって形成された第2ユニット群と、を備え
前記第1ユニット群の前記第2方向における一端の吐出ユニット部のダンパー室と、他端の吐出ユニット部のダンパー室とで、柱部の配置を同一としてもよい。
Further, in the droplet discharge head according to the present invention, the plurality of discharge unit units are configured for each color to be discharged, and the first unit group formed by the discharge unit units that discharge black droplets, and other than black A second unit group formed by a discharge unit portion that discharges the liquid droplets; a damper chamber of the discharge unit portion at one end in the second direction of the first unit group; and a damper of the discharge unit portion at the other end The arrangement of the pillars may be the same between the room and the room.
本発明は、上記のように構成したので、ダンパー室に柱部を構成することによって、ダンパー壁の過度な振動を抑えることができ、インクの吐出ずれを抑制することができる。また、少なくとも一つの吐出ユニット部の柱部の位置を、他の吐出ユニット部における柱部の位置とずらすことにより、柱部が並ぶことによって生じるおそれのある、インクの吐出不具合を抑制する。 Since the present invention is configured as described above, by forming the pillar portion in the damper chamber, it is possible to suppress excessive vibration of the damper wall and to suppress the discharge deviation of the ink. In addition, by shifting the position of the column portion of at least one discharge unit portion with the position of the column portion in the other discharge unit portion, it is possible to suppress the ink discharge failure that may occur due to the line portions being arranged.
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づき説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, although the embodiment concerning the present invention is described based on a drawing, the present invention is not limited to the following embodiment.
<第一実施形態>
[1.インクジェットプリンタ1の主要部の構成]
図1は、本発明に係る液滴吐出ヘッドの一例である液滴吐出ヘッド14を備えたインクジェットプリンタ1の要部を示す斜視図である。図1に基づき、インクジェットプリンタ1の構成について説明する。なお、本実施形態において、インクを吐出する側を下面および下側とし、その反対側を上面および上側とする。
First Embodiment
[1. Configuration of Main Parts of Inkjet Printer 1]
FIG. 1 is a perspective view showing the main part of an ink jet printer 1 provided with a
図1に示すように、インクジェットプリンタ1は、一対のガイドレール2、3が略平行に配設されており、ガイドレール2、3にヘッドユニット4が走査方向(第2方向)にスライド可能に支持されている。ヘッドユニット4には、本体側に静置された4つのインクカートリッジ(図示せず)から4色のインク(例えば、ブラック、シアン、マゼンダ、イエロー)を夫々供給する4本のインク供給チューブ5が接続されている。 As shown in FIG. 1, the ink jet printer 1 has a pair of guide rails 2 and 3 disposed substantially in parallel, and the head unit 4 can slide on the guide rails 2 and 3 in the scanning direction (second direction) It is supported. The head unit 4 has four ink supply tubes 5 for supplying four colors of ink (for example, black, cyan, magenta, yellow) from four ink cartridges (not shown) placed on the main body side. It is connected.
また、ヘッドユニット4には、液滴吐出ヘッド14(図2参照)が搭載されている。液滴吐出ヘッド14は、その下方で走査方向と直交する紙送り方向(第1方向)に搬送される記録用紙に向けてインクを吐出する。
In addition, the droplet discharge head 14 (see FIG. 2) is mounted on the head unit 4. The
ヘッドユニット4は、一対のプーリー6、7に巻き掛けられたタイミングベルト8に取り付けられており、タイミングベルト8はガイドレール3と略平行に配設されている。一方のプーリー7には正逆回転駆動するモータ9が設けられており、そのプーリー7が正逆回転駆動されることでタイミングベルト8が往復移動し、ヘッドユニット4がガイドレール2、3に沿って走査される。 The head unit 4 is attached to a timing belt 8 wound around a pair of pulleys 6 and 7, and the timing belt 8 is disposed substantially parallel to the guide rail 3. One pulley 7 is provided with a motor 9 for forward and reverse rotation driving, and the timing belt 8 reciprocates by the forward and reverse rotation driving of the pulley 7, and the head unit 4 is along the guide rails 2 and 3. Is scanned.
[2.ヘッドユニット4の構成]
図2に示すように、ヘッドユニット4は、バッファタンク11、シール部材16、キャリッジ12、フレーム13、液滴吐出ヘッド14及びノズル保護カバー15を備える。キャリッジ12は、上方が開放された略箱形で、バッファタンク11がキャリッジ12内に収容されている。そして、キャリッジ12の底壁12aの下面側に、フレーム13及びノズル保護カバー15が接着された液滴吐出ヘッド14が接着剤によって固定されている。
[2. Configuration of head unit 4]
As shown in FIG. 2, the head unit 4 includes a buffer tank 11, a
また、キャリッジ12の上面側にはインクジェットプリンタ1の本体側と電気的に接続された回路基板4aが支持される(図1参照)。バッファタンク11は、インクカートリッジからのインクを貯留する各貯留室(図示せず)と4つのインク流出口11bとを有し、各貯留室に接続される板状のアーム部11aの上面には、インク供給チューブ5とインク貯留室とを連通するジョイント部材10が接続されている。
Further, a circuit board 4a electrically connected to the main body side of the ink jet printer 1 is supported on the upper surface side of the carriage 12 (see FIG. 1). The buffer tank 11 has each storage chamber (not shown) for storing ink from the ink cartridge and four ink outlets 11b, and the upper surface of the plate-like arm portion 11a connected to each storage chamber A
[3.液滴吐出ヘッド14の構成]
図3に示すように、液滴吐出ヘッド14は、内部に複数の流路が形成された流路ユニット17と、この上面に積層されたアクチュエータ18とを有する。なお、本発明の一実施形態である液滴吐出ヘッド14の流路ユニット17は、1chごとの流路構造を備えた吐出ユニット部B1、B2、C1、M1、Y1が一体に形成されたものである(図4参照)。
[3. Configuration of Droplet Discharge Head 14]
As shown in FIG. 3, the
また、吐出ユニット部B1、B2、C1、M1、Y1は、夫々後述する流路40が紙送り方向(第1方向)に複数形成されており、これら吐出ユニット部B1、B2、C1、M1、Y1が走査方向(第2方向)に並んで配され流路ユニット17を構成している。また、詳細は後述するが、本実施形態の流路ユニット17は、複数のプレートが紙送り方向及び走査方向に直交する第3方向に積層されて構成されていて、吐出ユニット部B1、B2、C1、M1、Y1が一体に形成されている。なお、吐出ユニット部B1、B2、C1、M1、Y1を別体で成形し、これらを結合して流路ユニットを構成してもよい。
Further, in the discharge unit portions B1, B2, C1, M1, and Y1, a plurality of
流路ユニット17は、インクを4つのインク供給口35cから圧力室17cを介して、液滴吐出面38aに形成された多数のノズル38bまで導くインク流路40を有する。また、流路ユニット17は、下部の幅広部17bと、それよりも走査方向及び紙送り方向の幅が狭い上部の幅狭部17aとを有し、幅狭部17aは幅広部17bの上面に配置されている。アクチュエータ18は、圧力室17cにインクを吐出するための圧力を選択的に付与するプレート型の圧電駆動式のアクチュエータであり、幅狭部17aの上面に積層されている。
The
アクチュエータ18の上面には、回路基板4aとの電気的接続を行うフレキシブルフラットケーブル19の一端部が重ねられて接着され、フレキシブルフラットケーブル19の他端部は走査方向に引き出されている。また、フレキシブルフラットケーブル19には、印字データをアクチュエータ18に伝達して選択的に駆動させるICチップ19aが実装されている。
One end of a flexible
アクチュエータ18の上面には複数の表面電極18aが形成されており、この表面電極18aがフレキシブルフラットケーブル19の下面に露出した端子(図示せず)と接合され、両者が電気的に導通される。また、フレキシブルフラットケーブル19の他端部は、矩形枠板状のフレーム13の開口13aから上方に引き出され、キャリッジ12の底壁12aに貫通されたスリット(図示せず)を通り、回路基板4aと接続されて本体側と電気的に接続される。
A plurality of
また、流路ユニット17にはフレーム13がシート接着剤により固定されており、アクチュエータ18がフレーム13の中央の開口13aに配置されて上方に表出している。また、フレーム13には4つの貫通孔13bが走査方向に並んで設けられていて、貫通孔13bは、インク内の異物を除去するためのフィルタ17dを介して、流路ユニット17のインク供給口35cと連通する。
Further, the
[4.流路ユニット17の構成]
(1)全体構成
図4及び図5に示すように、流路ユニット17は、前述したように幅狭部17aと幅広部17bとから構成されていて、圧力室プレート31、カバープレート32、絞りプレート33、第1マニホールドプレート34、第2マニホールドプレート35、ダンパープレート36、スペーサプレート37(スペーサ部材)、及びノズルプレート38が、この順に上方から積層して接着された構成となっている。幅狭部17aは、幅広部17bよりもその平面視形状が長辺方向(紙送り方向)および短辺方向(走査方向)に小さく、かつ、アクチュエータ18の平面視形状と略同じ大きさになっている(図3参照)。
[4. Configuration of channel unit 17]
(1) Overall Configuration As shown in FIGS. 4 and 5, the
本実施形態のノズルプレート38は、一例としてポリイミド等の樹脂シートで形成され、それ以外のプレート31〜37は、一例としてステンレス等の金属板で形成されている。夫々のプレート31〜38の板厚は、上層から順に、50μm、50μm、50μm、125μm、125μm、50μm、100μm、50μmである。各プレート31〜38には、例えばエッチング、レーザ加工、プラズマジェット加工等により開口又は凹部が形成されており、各プレート31〜38が積層されることにより、夫々の開口及び溝が連通し、インク流路40が形成される。
The
上層の4つのプレート31〜34は、下層の4つのプレート35〜38よりも平面視で長辺方向および短辺方向に小さく形成され、各インク流路40となる開口や溝を位置合わせする。また、後述する第2マニホールドプレート35のインク供給口35cを表出した状態で、平面視で下層の4つのプレート35〜38に包含されるように配置される。つまり、上層の4つのプレート31〜34が幅狭部17aを構成し、下層の4つのプレート35〜38が幅広部17bを構成する。
The four
(2)各プレートの構成
図5及び図6に示すように、圧力室プレート31には、多数の圧力室孔31aが設けられている。圧力室孔31aは、圧力室プレート31の短辺方向に延びる長孔形状をなし、圧力室プレート31の長辺方向に沿って、短辺方向に5列設けられている。これら圧力室孔31aの各列は、ブラックインク用に2列(図4で手前側の2列)、そしてシアンインク用、マゼンダインク用、及びイエローインク用に各1列が設けられている。圧力室孔31aは、圧力室プレート31に上方からアクチュエータ18が接着され、下方からカバープレート32が接着されることにより、内部空間を有する圧力室41を形成する(図4参照)。
(2) Configuration of Each Plate As shown in FIGS. 5 and 6, the
カバープレート32には、圧力室プレート31の圧力室孔31aの一端部(走査方向の一端部)に連通する連通孔32aと、圧力室孔31aの他端部に連通する貫通孔32bとが設けられている。
The
絞りプレート33には、その上面側に絞り溝33aが形成されている。この絞り溝33aは、絞りプレート33の短辺方向へ延びる長寸溝状をなし、その一端部は、カバープレート32の連通孔32aが連通されるようになっており、他端部には下面側へ貫通するインク導入口33bが設けられている。なお、本実施形態のインク導入口33bは、一例として貫通孔により形成されており、後述する共通流路43からノズル38bにインクを導入するためのインク導入口となる。また、絞りプレート33には、カバープレート32の貫通孔32bに連通する貫通孔33cが形成されている。絞り溝33aは、絞りプレート33がカバープレート32と第1マニホールドプレート34とで挟まれて接着されることにより、絞り通路42が形成される(図4参照)。
A
第1マニホールドプレート34には、圧力室孔31aに対応してその下方に位置すると共に、圧力室孔31aの各列の列方向(紙送り方向)に沿って延設されたマニホールド孔34aが貫通して形成されている。このマニホールド孔34aは、ブラックインク用に2列(図5中の手前側の2列)、そしてシアンインク用、マゼンダインク用、イエローインク用に各1列の合計5列が設けられている。各マニホールド孔34aは絞り通路42を介して圧力室41に連通している。また、第1マニホールドプレート34には、各マニホールド孔34aの長手方向に沿うように、絞りプレート33の貫通孔33cに連通してこれと同形状をなす多数の貫通孔34cが形成されている。
In the
第2マニホールドプレート35には、第1マニホールドプレート34と同様の形状をなす5つのマニホールド孔35aと貫通孔35bとが貫通して形成されている。また、第2マニホールドプレート35の長辺方向の一端側には、各色のインク用に4つのインク供給口35cが走査方向に並んで形成されている。
In the
そして、絞りプレート33、第1マニホールドプレート34、第2マニホールドプレート35、及び後述するダンパープレート36が積層接着されることで、マニホールド孔34a、35aにより5つの共通流路43が形成される(図4参照)。
Then, the
なお、第2マニホールドプレート35のインク供給口35cとマニホールド孔35aとの間には、連通溝35dが下面側から凹設されている。第2マニホールドプレート35の下方にダンパープレート36が接着されることで、インク供給口35cとマニホールド孔35aとが連通し、インクをインク供給口35cからマニホールド孔35aに供給できるようになっている。また、4つのインク供給口35cのうち、図5中手前側の1つのインク供給口35cは他の3つのインク供給口35cよりも大きくなっていて、これは使用頻度の高いブラックインク用の2列のマニホールド孔35aに連通するようになっている。
A
ダンパープレート36は、各共通流路43に対応する箇所を上面側から窪ませて薄肉に形成した5つのダンパー壁36a〜36eを有している。また、ダンパープレート36には、各ダンパー壁36a〜36eの長手方向に沿うように、第2マニホールドプレート35の貫通孔35bと連通してこれと同形状を成す貫通孔36fが夫々形成されている。
The
スペーサプレート37は、各ダンパー壁36a〜36eに対応する箇所を上面側から窪ませて形成した5つの凹部37a〜37eを有していて、ダンパープレート36がスペーサプレート37と接着されることで、凹部37a〜37eとダンパー壁36a〜36eとで夫々囲まれた空間が、夫々ダンパー室45となる。また、各凹部37a〜37eには、底面から延在する柱部37gが設けられている。また、スペーサプレート37には、各プレートの積層方向(第3方向)に貫通する貫通孔37fが複数設けられていて、この貫通孔37fにより、スペーサプレート37とノズルプレート38とを接着固定する際の空気溜まりを抑制する。また、スペーサプレート37には、ダンパープレート36の貫通孔36fに連通してこれと同形状をなす連通孔37hが形成されている。なお、ダンパープレート36及びスペーサプレート37については、詳細な構成を後述する。
The
ノズルプレート38は、下面に液滴吐出面38aを有し、液滴吐出面38aには、スペーサプレート37の貫通孔37hに連通する孔であるノズル38bが形成されている。ノズル38bは、長辺方向に沿って、短辺方向に5列のノズル列が設けられていて、ブラックインク用に2列(図5中手前側の2列)、シアンインク用、マゼンダインク用、イエローインク用に各1列が設けられている。また、液滴吐出面38aには複数の凸部38cが形成され、凸部38cは平面視において各ダンパー室45に夫々対応する領域内に、ノズル列と略平行に各2列配置されている。
The
このような各プレート31〜38を積層接着することにより上部に幅狭部17a、下部に幅広部17bを有する断面凸形状の流路ユニット17が形成される。そして、各プレート32〜37に形成された貫通孔32b,33b,34b,35b,36f,37hが互いに連通して流出路44が構成され、その流出路44がノズルプレート38のノズル38bに連通している。よって、バッファタンク11からインク供給口35cへ流入したインクは、一旦共通流路43に貯留され、インク導入口33bを通り、絞り通路42、圧力室41、流出路44の順に流れ、ノズル38bから吐出される。
By stacking and bonding
つまり、インク供給口35c、共通流路43、絞り通路42、圧力室41、及び流出路44により、流路ユニット17内の流路40が構成されている(図4参照)。また、第2マニホールドプレート35の上面には、バッファタンク11から供給されたインクに混入している異物を除去するためのフィルタ17dがインク供給口35cを覆うように取り付けられている(図3参照)。
That is, the
(3)ダンパープレート36及びスペーサプレート37の構成
(A)柱部37gの配置
次に、ダンパーレート36及びスペーサプレート37について詳述する。前述のように、ダンパープレート36とスペーサプレート37とが積層して接着されることで、凹部37a〜37eとダンパー壁36a〜36eとで夫々囲まれた空間が、夫々ダンパー室45として形成されている。
(3) Configuration of
図4及び図5に示すように、凹部37a〜37eには、その底面から延在する柱部37gが夫々形成されている。柱部37gは、積層方向において凹部37a〜37eの底面からダンパー壁36a〜36eに接する高さで延在し、凹部37a〜37eの幅方向(走査方向)において凹部37a〜37eの両壁面に達しない長さに延在する。
As shown in FIG.4 and FIG.5, the
すなわち、柱部37gの両側と凹部37a〜37eの両壁面との間にはクリアランスが形成されており、柱部37gにより長手方向(紙送り方向)に分割された室が連通している。なお、柱部37gの上面とダンパー壁36a〜36eの下面とは接着されている。
That is, a clearance is formed between both sides of the
図6に示すように、本実施形態において柱部37gの配置は、一例として、凹部37aの柱部37gを長手方向の略中央に、凹部37bの柱部37gを長手方向の略中央から少しずれた位置に、凹部37cの柱部37gを長手方向の略中央から少しずれた位置に、凹部37dの柱部37gを長手方向の略中央に、凹部37eの柱部37gを長手方向の略中央から凹部37cのずらし方向とは逆方に少しずれた位置に構成している。
As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the arrangement of the
このように、柱部37gをずらして配置することで、柱部37gによって起こりうるインクの吐出不具合箇所を散らして、記録用紙への印字の不具合を抑える。つまり、柱部37gの配置を凹部37a〜37eで同位置とすると、記録用紙に印字した場合に不用意な線が表出するおそれがあるところ、柱部37gの位置をずらして、このような線の表出を予防する。
In this manner, by displacing and arranging the
また、柱部37gと凹部37a〜37eの両壁面との間にクリアランスを設けて、長手方向に分割された室を連通させ、かつ、柱部37gを凹部37a〜37eの中央付近に配置することで、ダンパー壁36a〜36eの振動によるダンパー効果を十分に得ながら、過度の振動を抑制する。
Further, a clearance is provided between the
なお、本実施形態において、柱部は、スペーサプレートの凹部底面から上方に延在する構成としているが、ダンパー壁の下面から下方に延在する構成としても同様の効果が得られる。また、柱部の両側とスペーサプレートの凹部の両壁面との間にクリアランスを設けて凹部の長手方向に分割された室を連通させているが、柱部の中央にクリアランスを設けたり、柱部に貫通孔を設けたりして、分割された室を連通させてもよい。 In the present embodiment, the column portion is configured to extend upward from the bottom surface of the recess of the spacer plate, but the same effect can be obtained as a configuration extending downward from the lower surface of the damper wall. In addition, although clearances are provided between both sides of the column portion and both wall surfaces of the recess of the spacer plate to communicate the chambers divided in the longitudinal direction of the recess, the clearance may be provided at the center of the column, or the column Alternatively, the divided chambers may be communicated with each other by providing a through hole.
(B)貫通孔37fの配置
図5及び図6に示すように、スペーサプレート37には、積層方向に貫通する複数の貫通孔37fが設けられている。本実施形態における複数の貫通孔37fは、平面視において各ダンパー室45に対応する領域内で、かつ、液滴吐出面38aに2列で配置された凸部38cの列間に対応する位置に、長手方向に沿って1列、その両側に長手方向にずらして各1列で、凹部37aの底面に配置されている。また、凹部37b〜37eにも、凹部37aと同じ配置で複数の貫通孔37fが設けられている。
(B) Arrangement of Through
このように、スペーサプレート37に複数の貫通孔37fを設けることで、スペーサプレート37とノズルプレート38とを接着固定する際の空気溜まりを抑制できる。特に、空気溜まりが生じやすい凸部38cの列間に対応する位置に貫通孔37fを設けているので、ここに生じる空気溜まりを抑えられる。空気溜まりを抑えることにより、スペーサプレート37とノズルプレート38との位置ずれを抑制でき、印字精度の向上が期待できる。また、液滴吐出ヘッド14の製造過程において、流路ユニット17が加温された際に、溜まった空気が膨張することにより生じうる流路ユニット17の破損を予防する。
As described above, by providing the plurality of through
<第二実施形態>
次に、図7に基づき、本発明の一例である第二実施形態に係るヘッドについて説明する。第二実施形態のヘッドと第一実施形態の液滴吐出ヘッド14との違いは、主に流路ユニットの構成の違いであり、特にマニホールド、ダンパー壁、ダンパー室、ノズルの構成の違いである。したがって、これら相違する部分を中心に流路ユニット117について説明する。
Second Embodiment
Next, a head according to a second embodiment which is an example of the present invention will be described based on FIG. The difference between the head of the second embodiment and the
第二実施形態のヘッドは、複数のプレートが積層されてなる流路ユニット117と、この上面に積層されたアクチュエータ(図示せず)とを有し、流路ユニット117は、4つのブラックインク用の吐出ユニット部と、各3つのシアンインク用、マゼンダインク用、イエローインク用の吐出ユニット部の、合計13の吐出ユニット部が一体に形成されたものである。
The head according to the second embodiment has a
流路ユニット117は、圧力室プレート、カバープレート、絞りプレート、第1マニホールドプレート、第2マニホールドプレート、ダンパープレート、スペーサプレート(スペーサ部材)、ノズルプレートが、この順に上方から積層して接着された構成となっている。
In the
また、図7に示すように、流路ユニット117のスペーサプレート137には、13個の凹部137a〜137mが形成され、これら凹部と夫々対応するダンパー壁とで囲まれた空間が13個のダンパー室を構成する。すなわち、流路ユニット117は、13個の共通流路とダンパー壁とダンパー室とを備える。
Further, as shown in FIG. 7, 13
また、流路ユニット117の液滴吐出面には、長辺方向(紙送り方向)に沿って短辺方向(走査方向)に24列のノズル列が設けられており、ブラックインク用、シアンインク用、マゼンダインク用、イエローインク用の各6列で構成されている。
In addition, on the droplet discharge surface of the
そして、ブラックインク用のノズルの配置は、その他のカラーインク用(シアンインク、マゼンダインク、イエローインク)のノズルの配置と異なる構成となっている。カラーインク用のノズルの配置は、平面視における各凹部(ダンパー室)137e〜137mに対応する位置の両外側に長手方向に沿って構成されている。一方、ブラックインク用のノズルの配置は、平面視において4列中の中間2列の凹部137b、137cに対応する位置では、その両外側に長手方向に沿って1列ずつ構成され、4列中の両端2列の凹部137a、137dに対応する位置では、片側に長手方向に沿って1列で構成されている(図7のノズルに通じる連通孔137oの配置を参照)。
The arrangement of nozzles for black ink is different from the arrangement of nozzles for other color inks (cyan ink, magenta ink, yellow ink). The arrangement of the nozzles for color ink is configured along the longitudinal direction on both outer sides of the positions corresponding to the respective recesses (damper chambers) 137e to 137m in a plan view. On the other hand, in the arrangement of the nozzles for black ink, at positions corresponding to the middle two rows of
また、図7に示すように、スペーサプレート137の凹部137a〜137mには、その底面から延在する柱部137nが形成されている。
Further, as shown in FIG. 7, in the
本実施形態において柱部137nの配置は、一例として、ブラックインク用の凹部137aと137dの柱部137nを長手方向の略中央に、凹部137bと凹部137cの柱部137nを長手方向の略中央から夫々逆方向に少しずれた位置に構成している。また、シアンインク用の凹部137eの柱部137nを長手方向の略中央に、凹部137fと凹部137gの柱部137nを長手方向の略中央から夫々逆方向に少しずれた位置に構成している。マゼンダインク用の凹部137h〜137j、イエローインク用の凹部137k〜137mの柱部137nの配置は、シアンインク用の凹部137e〜137gと同様に構成している。
In the present embodiment, the arrangement of the
このように、柱部137nをずらして配置することで、柱部137nによって起こりうるインクの吐出不具合箇所を散らして、記録用紙への印字の不具合を抑える。つまり、柱部137nの配置を凹部137a〜137mで同位置とすると、記録用紙に印字した場合に、不用意な線が表出するおそれがあるところ、柱部137nの位置をずらして、このような不用意な線の表出を予防する。
By displacing the
一方、ブラックインク用の凹部137a及び137dの柱部137nを同配置としているのは、その他の各凹部に対応するノズルが夫々2列分で構成されているのに対し、凹部137a及び137dに対応するノズルは1列分で構成されているので、柱部137nによるインクの吐出への影響が比較的少ないためである。なお、凹部137aと137dの柱部137nの配置をずらして構成してもよい。
On the other hand, the
<他の実施形態>
以上のように、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。特に、本実施形態においては、ブラックインク用やカラーインク用の各吐出ユニット部を一体に形成した流路ユニットにより液滴吐出ヘッドを構成しているが、各吐出ユニット部を別体とし、これらを結合した流路ユニットにより液滴吐出ヘッドを構成してもよい。また、本実施形態においては、ダンパー室に1つの柱部を配置する構成としているが、柱部を複数配置してもよいし、柱部の配置を変更してもよいし、柱部の形状を変更してもよい。
Other Embodiments
As described above, although the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, various additions, modifications, or deletions can be made without departing from the spirit of the present invention. In particular, in the present embodiment, although the droplet discharge head is constituted by the flow path unit integrally forming the discharge unit parts for black ink and color ink, the discharge unit parts are separately provided. The droplet discharge head may be configured by a flow path unit in which Moreover, in this embodiment, although it is set as the structure which arrange | positions one pillar part in a damper chamber, you may arrange two or more pillar parts, you may change arrangement | positioning of a pillar part, and the shape of a pillar part May be changed.
また、本実施形態では、液滴吐出装置としてインクジェットプリンタを用いて説明したが、本発明はこれに限られず、例えば導電性材料を吐出して配線基板に配線パターンを形成する装置や、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ELディスプレイ等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等にも本発明を適用できる。 Further, in the present embodiment, the ink jet printer is described as the droplet discharge device, but the present invention is not limited thereto. For example, a device that discharges a conductive material to form a wiring pattern on a wiring substrate, a liquid crystal display And the like, a device having a color material jet head used for producing a color filter for a color filter, a device having an electrode material jetting head used for forming an electrode of an organic EL display, etc. The present invention can also be applied to an apparatus equipped with a sample injection head as a precision pipette.
1 インクジェットプリンタ(液滴吐出装置)
2 ガイドレール
3 ガイドレール
4 ヘッドユニット
4a 回路基板
5 インク供給チューブ
6 プーリー
7 プーリー
8 タイミングベルト
9 モータ
10 ジョイント部材
11 バッファタンク
11a アーム部
11b インク流出口
12 キャリッジ
12a 底壁
13 フレーム(枠部材)
13a 開口
13b 貫通孔
13c 内側面
14 液滴吐出ヘッド
15 ノズル保護カバー
16 シール部材
17 流路ユニット
17a 幅狭部
17b 幅広部う
17c 圧力室
17d フィルタ
18 アクチュエータ
18a 表面電極
19 フレキシブルフラットケーブル(フレキシブル基板)
19a ICチップ
31 圧力室プレート
31a 圧力室孔
32 カバープレート
32a 連通孔
32b 貫通孔
33 絞りプレート
33a 絞り溝
33b インク導入口
34 第1マニホールドプレート
34a マニホールド孔
35 第2マニホールドプレート
35a マニホールド孔
35b 貫通孔
35c インク供給口
35d 連通溝
36 ダンパープレート
36a〜36e ダンパー壁
36f 貫通孔
37 スペーサプレート(スペーサ部材)
37a〜37e 凹部
37f 貫通孔
37g 柱部
37h 連通孔
38 ノズルプレート
38a 液滴吐出面
38b ノズル
38c 凸部
40 流路
41 圧力室
42 絞り通路
43 共通流路
44 流出路
45 ダンパー室
B1、B2、C1、M1、Y1 吐出ユニット部
1 Ink jet printer (droplet discharge device)
2 Guide Rail 3 Guide Rail 4 Head Unit 4a Circuit Board 5 Ink Supply Tube 6 Pulley 7 Pulley 8 Timing Belt 9
37a to
Claims (6)
前記複数の第1ノズルに連通し前記第1方向に沿って延在する第1共通流路と、
前記第1共通流路と対向する位置に配置され、前記第1方向に沿って延在する第1ダンパー室と、
前記第1ダンパー室と前記第1共通流路との間に配置され、前記第1共通流路内の圧力変動に応じて撓む第1ダンパー壁と、
前記第1ダンパー室に配置され、前記第1ダンパー壁に接続された第1柱部と、
前記第1方向に沿って配列した複数の第2ノズルと、
前記複数の第2ノズルに連通し前記第1方向に沿って延在する第2共通流路と、
前記第2共通流路と対向する位置に配置され、前記第1方向に沿って延在する第2ダンパー室と、
前記第2ダンパー室と前記第2共通流路との間に配置され、前記第2共通流路内の圧力変動に応じて撓む第2ダンパー壁と、
前記第2ダンパー室に配置され、前記第2ダンパー壁に接続された第2柱部と、を備え、
前記第1共通流路と前記第2共通流路とは、前記吐出面と平行な方向であって前記第1方向と直交する第2方向において並んでおり、
前記第1柱部と前記第2柱部とは、前記第1方向において互いにずれた位置に配置されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。 A plurality of first nozzles arranged along a first direction which is a direction parallel to the discharge surface;
A first common flow passage communicating with the plurality of first nozzles and extending along the first direction;
A first damper chamber disposed at a position facing the first common flow channel and extending along the first direction;
A first damper wall which is disposed between the first damper chamber and the first common flow channel, and which bends in response to pressure fluctuation in the first common flow channel;
A first post disposed in the first damper chamber and connected to the first damper wall;
A plurality of second nozzles arranged along the first direction;
A second common flow passage communicating with the plurality of second nozzles and extending along the first direction;
A second damper chamber disposed at a position facing the second common flow channel and extending along the first direction;
A second damper wall which is disposed between the second damper chamber and the second common flow channel, and which bends in response to pressure fluctuation in the second common flow channel ;
And a second pillar disposed in the second damper chamber and connected to the second damper wall.
The first common flow channel and the second common flow channel are arranged in a second direction parallel to the discharge surface and orthogonal to the first direction,
The droplet discharge head according to claim 1, wherein the first column portion and the second column portion are disposed at positions mutually offset in the first direction.
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