JP2017193128A - Liquid discharge head, liquid discharge unit and device for discharging liquid - Google Patents
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Abstract
【課題】放熱効率を向上させることができる液体吐出ヘッドの提供。【解決手段】液体を吐出するノズル31に連通する圧力発生室22と、圧力発生室22に圧力変化を生じさせる積層圧電素子5と、積層圧電素子5と接続されたFPC8と、を有するインクジェット記録ヘッド10であって、FPC8の少なくとも一部に該FPC8を覆う絶縁材から露出した露出部81aが設けられるとともに、露出部81aは、熱伝導部材85を介してインクジェット記録ヘッド10の一部(フレーム1)と接触している。【選択図】図10Provided is a liquid discharge head capable of improving heat dissipation efficiency. An ink jet recording having a pressure generating chamber 22 communicating with a nozzle 31 for discharging a liquid, a laminated piezoelectric element 5 causing a pressure change in the pressure generating chamber 22, and an FPC 8 connected to the laminated piezoelectric element 5. In the head 10, an exposed portion 81 a exposed from an insulating material covering the FPC 8 is provided on at least a part of the FPC 8, and the exposed portion 81 a is a part (frame) of the inkjet recording head 10 via the heat conductive member 85. 1) is in contact. [Selection] Figure 10
Description
本発明は、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、および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 an apparatus for discharging liquid.
一般に、プリンタ、ファックス、プロッタ、或いはこれらの内の複数の機能を複合した画像形成装置として、例えば、記録液(液体)の液滴(インク滴)を吐出する液体吐出ヘッドを含む液体を吐出する装置を用いて、媒体を搬送しながら、記録液を媒体に付着させて画像形成を行なうものがある。 In general, as a printer, a fax machine, a plotter, or an image forming apparatus that combines a plurality of these functions, for example, a liquid including a liquid discharge head that discharges a recording liquid (liquid) droplet (ink droplet) is discharged. Some apparatuses use an apparatus to form an image by attaching a recording liquid to the medium while conveying the medium.
液体吐出ヘッドは、液体を吐出させるためのアクチュエータ手段の種類により、幾つかの方式に大別される。例えば、液室の壁の一部を薄い振動板とし、これに対応して電気機械変換素子としての圧電素子(ピエゾ素子)を配置し、電圧印加に伴って発生する圧電素子の変形により振動板を変形させることで加圧液室内の圧力を変化させて、インク滴を吐出させるピエゾ方式のもの、液室内部に発熱体素子を配置し、通電による発熱体の加熱によって気泡を発生させ、気泡の圧力によってインク滴を吐出させるバブルジェット(登録商標)方式のものが知られている。また、液室の壁面を形成する振動板と、この振動板に対向して配置された液室外の個別電極とを備え、振動板と電極との間に電界を印加することで発生する静電力により振動板を変形させて、液室内の圧力/体積を変化させることによりノズルからインク滴を吐出させる静電型のものも提案されている。 Liquid discharge heads are roughly classified into several types according to the type of actuator means for discharging liquid. For example, a part of the wall of the liquid chamber is formed as a thin diaphragm, and a piezoelectric element (piezo element) as an electromechanical conversion element is arranged corresponding to the thin diaphragm, and the diaphragm is deformed by the deformation of the piezoelectric element that occurs when voltage is applied. This is a piezo type that changes the pressure in the pressurized liquid chamber by changing the pressure and discharges ink droplets. A heating element is placed inside the liquid chamber, and bubbles are generated by heating the heating element by energization. A bubble jet (registered trademark) system is known in which ink droplets are ejected by the pressure of the pressure. In addition, an electrostatic force generated by applying an electric field between the diaphragm and the electrode, including a diaphragm that forms a wall surface of the liquid chamber and an individual electrode outside the liquid chamber that is disposed to face the diaphragm. There has also been proposed an electrostatic type in which an ink droplet is ejected from a nozzle by changing the pressure / volume in the liquid chamber by deforming the diaphragm.
ピエゾ方式の液体吐出ヘッドとして、圧電素子を駆動するための駆動回路(駆動IC)がフレキシブルプリント回路基板(Flexible printed circuits:FPC)へ配置され、電気的に圧電素子と接続される構成が知られている。 As a piezo-type liquid ejection head, a configuration in which a driving circuit (driving IC) for driving a piezoelectric element is arranged on a flexible printed circuit (FPC) and is electrically connected to the piezoelectric element is known. ing.
フレキシブルプリント回路基板に駆動ICが配置される構成では、圧電素子による発熱、および駆動ICによる発熱を、効率よく放熱することが重要となる。この点について、例えば、特許文献1には、圧電部材と、圧電部材を固定配置したベース部材と、圧電部材に駆動信号を伝送するFPC(配線部材)とを含む圧電アクチュエータと、フレーム部材とを備え、FPCとフレーム部材とはフィルム状熱伝導部材で接続され、ドライバICで発生する熱やベース部材に蓄積される熱をFPC及びフィルム状熱伝導部材を介してフレーム部材に逃がす液体吐出ヘッドが開示されている。 In the configuration in which the driving IC is disposed on the flexible printed circuit board, it is important to efficiently dissipate heat generated by the piezoelectric element and heat generated by the driving IC. In this regard, for example, Patent Document 1 includes a piezoelectric member, a base member on which the piezoelectric member is fixedly disposed, a piezoelectric actuator including an FPC (wiring member) that transmits a drive signal to the piezoelectric member, and a frame member. The FPC and the frame member are connected by a film-like heat conducting member, and a liquid discharge head that releases heat generated by the driver IC and heat accumulated in the base member to the frame member via the FPC and the film-like heat conducting member is provided. It is disclosed.
しかしながら、上記技術では、配線部材の絶縁部材を介してヘッド筐体部へ熱伝導をしているため放熱効率が低く、放熱効率の向上に検討の余地が残されていた。 However, in the above technique, since heat conduction is performed to the head casing through the insulating member of the wiring member, the heat dissipation efficiency is low, and there is room for study to improve the heat dissipation efficiency.
そこで本発明は、放熱効率を向上させることができる液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a liquid discharge head capable of improving heat dissipation efficiency.
かかる目的を達成するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、液体を吐出するノズルに連通する圧力発生室と、前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、前記圧力発生手段と接続された配線部材と、を有する液体吐出ヘッドであって、前記配線部材の少なくとも一部に該配線部材を覆う絶縁材から露出した露出部が設けられるとともに、前記露出部は、熱伝導部材を介して該液体吐出ヘッドの一部と接触しているものである。 In order to achieve such an object, a liquid discharge head according to the present invention includes a pressure generation chamber that communicates with a nozzle that discharges liquid, a pressure generation unit that causes a pressure change in the pressure generation chamber, and a connection to the pressure generation unit. A liquid ejection head having an exposed wiring member, wherein at least a part of the wiring member is provided with an exposed portion exposed from an insulating material covering the wiring member, and the exposed portion is interposed through a heat conducting member. In contact with a part of the liquid discharge head.
本発明によれば、放熱効率を向上させることができる液体吐出ヘッドを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid discharge head which can improve heat dissipation efficiency can be provided.
以下、本発明に係る構成を図1から図17に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a configuration according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in FIGS.
(インクジェット記録ヘッドの基本構成)
先ず、液体吐出ヘッドの一実施形態であるインクジェット記録ヘッドの基本構成について図1および図2を参照して説明する。
(Basic configuration of inkjet recording head)
First, a basic configuration of an ink jet recording head which is an embodiment of a liquid discharge head will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図1は、インクジェット記録ヘッド10の液室長手方向に沿う断面図である。図2は、インクジェット記録ヘッド10の液室短手方向に沿う断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of the ink jet recording head 10 along the longitudinal direction of the liquid chamber. FIG. 2 is a cross-sectional view of the inkjet recording head 10 along the lateral direction of the liquid chamber.
インクジェット記録ヘッド10は、インク供給口と、共通液室12となる彫り込みを形成したフレーム1(筐体部)と、流体抵抗部21、圧力発生室22となる彫り込みとノズル31に連通する連通口23を形成した流路板2と、ノズル31を形成するノズル板3と、島状凸部61、ダイヤフラム部62およびインク流入口63を有する振動板6と、振動板6に接着層7を介して接合された積層圧電素子5と、積層圧電素子5を固定しているベース4を備えている。 The ink jet recording head 10 includes an ink supply port, a frame 1 (housing portion) formed with an engraving serving as a common liquid chamber 12, a communication port communicating with the engraving and nozzle 31 serving as a fluid resistance portion 21 and a pressure generating chamber 22. 23, the nozzle plate 3 forming the nozzle 31, the diaphragm 6 having the island-shaped convex portion 61, the diaphragm portion 62, and the ink inlet 63, and the vibration plate 6 with the adhesive layer 7 interposed therebetween. And a base 4 to which the laminated piezoelectric element 5 is fixed.
ベース4はチタン酸バリウム系セラミックからなり、積層圧電素子5を2列配置して接合している。積層圧電素子5は、厚さ10〜50μm/1層のチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)の圧電層と、厚さ数μm/1層の銀・パラジューム(AgPd)からなる内部電極層とを交互に積層している。内部電極層は両端で個別電極54に接続する。積層圧電素子5はハーフカットのダイシング加工により櫛歯状に分割され、1つ毎に駆動部56と支持部57(非駆動部)として使用する。外部電極の外側はハーフカットのダイシング加工で分割されるように、切り欠き等の加工により長さを制限しており、これらは複数の個別電極54となる。他方はダイシング加工では分割されずに導通しており共通電極55となる。 The base 4 is made of a barium titanate ceramic, and the laminated piezoelectric elements 5 are arranged in two rows and joined. The laminated piezoelectric element 5 is composed of a lead zirconate titanate (PZT) piezoelectric layer having a thickness of 10 to 50 μm / layer and an internal electrode layer made of silver and palladium (AgPd) having a thickness of several μm / layer alternately. Are stacked. The internal electrode layer is connected to the individual electrode 54 at both ends. The laminated piezoelectric element 5 is divided into comb teeth by half-cut dicing and used as a drive unit 56 and a support unit 57 (non-drive unit) one by one. The length of the outer electrode is limited by cutting or the like so as to be divided by half-cut dicing, and these become a plurality of individual electrodes 54. The other is not divided in the dicing process and is conductive and becomes the common electrode 55.
インクジェット記録ヘッド10は、厚み方向変位であるd33方式での積層圧電素子5を使用する構成とし、積層圧電素子5の伸縮により圧力発生室22を収縮、膨張させるようになっている。積層圧電素子5に駆動信号が印加され充電が行われると伸長し、また積層圧電素子5に充電された電荷が放電すると反対方向に収縮するようになっている。 The ink jet recording head 10 is configured to use the laminated piezoelectric element 5 of the d33 method which is displacement in the thickness direction, and the pressure generating chamber 22 is contracted and expanded by expansion and contraction of the laminated piezoelectric element 5. When the drive signal is applied to the laminated piezoelectric element 5 and charging is performed, the piezoelectric element expands. When the charge charged in the laminated piezoelectric element 5 is discharged, the piezoelectric element contracts in the opposite direction.
駆動部56の個別電極54にはFPC(フレキシブルプリント回路)8が半田接合されている。また、共通電極55は積層圧電素子5の端部に電極層を設けて回し込んでFPC8のGnd電極に接合している。FPC8には駆動ICが実装されており、これにより駆動部56への駆動電圧印加を制御している。 An FPC (flexible printed circuit) 8 is soldered to the individual electrode 54 of the drive unit 56. In addition, the common electrode 55 is provided with an electrode layer at the end of the laminated piezoelectric element 5 and is wound around to join the Gnd electrode of the FPC 8. A driving IC is mounted on the FPC 8, thereby controlling application of a driving voltage to the driving unit 56.
振動板6は、薄膜のダイヤフラム部62と、このダイヤフラム部62の中央部に形成した駆動部56となる積層圧電素子5と接合する島状凸部(アイランド部)61と、フレーム1に接合する梁を含む厚膜部と、インク流入口63となる開口を電鋳工法によるNiメッキ膜を2層重ねて形成している。ダイヤフラム部62の厚さは、例えば、3μm、幅は35μm(片側)である。この振動板6の島状凸部61と積層圧電素子5の駆動部56、振動板6とフレーム1の結合は、ギャップ材を含んだ接着層7をパターニングして接着している。 The diaphragm 6 is joined to the frame 1 with a thin film diaphragm 62, an island-shaped convex part (island part) 61 that joins the laminated piezoelectric element 5 to be the driving part 56 formed at the center of the diaphragm 62. A thick film portion including a beam and an opening serving as an ink inflow port 63 are formed by stacking two Ni plating films by an electroforming method. The thickness of the diaphragm 62 is, for example, 3 μm and the width is 35 μm (one side). The island-shaped convex portion 61 of the diaphragm 6 and the driving unit 56 of the laminated piezoelectric element 5 and the coupling of the diaphragm 6 and the frame 1 are bonded by patterning the adhesive layer 7 including a gap material.
流路板2はシリコン単結晶基板を用いて、流体抵抗部21、圧力発生室22となる彫り込み、およびノズル31に対する位置に連通口23となる貫通口をエッチング工法でパターニングして形成している。エッチングで残された部分が圧力発生室22の隔壁24となる。また、エッチング幅を狭くする部分を設けて、これを流体抵抗部21とした。 The flow path plate 2 is formed using a silicon single crystal substrate by patterning the engraving that becomes the fluid resistance portion 21 and the pressure generation chamber 22 and the through-hole that becomes the communication port 23 at a position relative to the nozzle 31 by an etching method. . The portion left by etching becomes the partition wall 24 of the pressure generating chamber 22. Further, a portion for narrowing the etching width was provided, and this was used as the fluid resistance portion 21.
ノズル板3は金属材料、例えば電鋳工法によるNiメッキ膜等で形成したもので、インク滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル31を多数形成している。このノズル31の内部形状(内側形状)は、ホーン形状(略円柱形状又は略円錘台形状でもよい。)に形成している。また、このノズル31の径は、例えば、インク滴出口側の直径で約20〜35μmである。また各列のノズルピッチは、例えば、150dpiである。 The nozzle plate 3 is formed of a metal material, for example, an Ni plating film by an electroforming method, and has a large number of nozzles 31 that are fine discharge ports for flying ink droplets. The internal shape (inner shape) of the nozzle 31 is formed in a horn shape (may be a substantially cylindrical shape or a substantially frustum shape). The diameter of the nozzle 31 is, for example, about 20 to 35 μm on the ink droplet outlet side. The nozzle pitch of each row is, for example, 150 dpi.
このノズル板3のインク吐出面(ノズル表面側)は、撥水性の表面処理を施した撥水処理層32を設けている。PTFE−Ni共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂(例えばフッ化ピッチなど)を蒸着コートしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、インク物性に応じて選定した撥水処理膜を設けて、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。 The ink ejection surface (nozzle surface side) of the nozzle plate 3 is provided with a water repellent treatment layer 32 subjected to a water repellent surface treatment. Ink physical properties such as PTFE-Ni eutectoid plating, electrodeposition coating of fluororesin, vapor-deposited fluororesin (for example, fluorinated pitch), baking after solvent application of silicon resin / fluorine resin, etc. A water-repellent treatment film selected according to the above is provided to stabilize the ink droplet shape and flight characteristics so that high-quality image quality can be obtained.
インク供給口11と共通液室12となる彫り込みを形成するフレーム1は樹脂成形で作製している。 The frame 1 that forms the engraving that becomes the ink supply port 11 and the common liquid chamber 12 is manufactured by resin molding.
このように構成したインクジェット記録ヘッド10においては、記録信号に応じて駆動部56に駆動パルス(即ち駆動信号)で構成される駆動波形(10〜50Vのパルス電圧)を印加することによって、駆動部56に積層方向の変位が生起し、振動板6を介して圧力発生室22が加圧されて圧力が上昇し、ノズル31からインク滴が吐出される。 In the ink jet recording head 10 configured as described above, a driving waveform (pulse voltage of 10 to 50 V) configured by a driving pulse (that is, a driving signal) is applied to the driving unit 56 in accordance with a recording signal, thereby driving the driving unit. A displacement in the stacking direction occurs at 56, the pressure generating chamber 22 is pressurized through the diaphragm 6, the pressure rises, and an ink droplet is ejected from the nozzle 31.
その後、インク滴吐出の終了に伴い、圧力発生室22内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動電圧(駆動パルス)の放電過程によって圧力発生室22内に負圧が発生してインク充填工程へ移行する。このとき、インクタンクから供給されたインクは共通液室12に流入し、共通液室12からインク流入口63を経て流体抵抗部21を通り、圧力発生室22内に充填される。 Thereafter, the ink pressure in the pressure generation chamber 22 decreases with the end of ink droplet ejection, and negative pressure is generated in the pressure generation chamber 22 due to the inertia of the ink flow and the discharge process of the drive voltage (drive pulse). The process proceeds to the ink filling process. At this time, the ink supplied from the ink tank flows into the common liquid chamber 12, passes from the common liquid chamber 12 through the ink inlet 63, passes through the fluid resistance portion 21, and is filled into the pressure generation chamber 22.
流体抵抗部21は、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果がある反面、表面張力による最充填(リフィル)に対して抵抗になる。流体抵抗部21を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間(駆動周期)を短くできる。 The fluid resistance portion 21 is effective in damping the residual pressure vibration after ejection, but becomes resistant to the maximum filling (refill) due to surface tension. By appropriately selecting the fluid resistance portion 21, it is possible to balance the attenuation of the residual pressure and the refill time, and to shorten the time (drive cycle) until shifting to the next ink droplet ejection operation.
このように構成したインクジェット記録ヘッド10において、印字動作の高速化と高画質化を両立するために、同一のノズル31からインク量の異なる複数の種類のインク滴を吐出する方法が行なわれており、一周期駆動信号から選択的に駆動信号を印加することで、小ドットから大ドットまで形成している。多くの場合は最大2bit(4階調)の制御を行なっている。 In the ink jet recording head 10 configured as described above, a method of discharging a plurality of types of ink droplets having different ink amounts from the same nozzle 31 has been performed in order to achieve both high speed printing operation and high image quality. By selectively applying a drive signal from one cycle drive signal, small dots to large dots are formed. In many cases, a maximum of 2 bits (4 gradations) is controlled.
(インクジェット記録装置)
次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一実施形態であるインクジェット記録装置(画像形成装置)について説明する。
(Inkjet recording device)
Next, an ink jet recording apparatus (image forming apparatus) which is an embodiment of an apparatus for ejecting liquid according to the present invention will be described.
[制御部]
インクジェット記録装置200の制御部の概要について図3を参照して説明する。図3はインクジェット記録装置200の制御部100の概要を示すブロック図である。
[Control unit]
An overview of the control unit of the inkjet recording apparatus 200 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram illustrating an outline of the control unit 100 of the inkjet recording apparatus 200.
制御部100は、インクジェット記録装置20全体の制御を行うCPU101と、CPU101が実行するプログラム、その他の固定データを格納するROM102と、画像データ等を一時格納するRAM103と、インクジェット記録装置200の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能なNVRAM(不揮発性メモリ)104と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するASIC105とを備えている。 The control unit 100 includes a CPU 101 that controls the entire inkjet recording apparatus 20, a ROM 102 that stores programs executed by the CPU 101 and other fixed data, a RAM 103 that temporarily stores image data and the like, and a power source for the inkjet recording apparatus 200. A rewritable NVRAM (non-volatile memory) 104 for holding data even while shut off, image processing for performing various signal processing and rearrangement on image data, and other input / output signals for controlling the entire apparatus And an ASIC 105 for processing.
また、制御部100は、インクジェット記録ヘッド10を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動信号発生手段を含み、かつ、キャリッジ130側に設けたインクジェット記録ヘッド10を駆動するためのヘッドドライバ(ドライバIC)109を制御する印刷制御部108と、キャリッジ130を移動走査する主走査モータ131、搬送ベルトを周回移動させる副走査モータ132、維持回復機構の維持回復モータ133を駆動するための等のモータ駆動部110、帯電ローラ134にACバイアスを供給するACバイアス供給部111などを備えている。また、制御部100には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル114が接続されている。 Further, the control unit 100 includes a data transfer means for driving and controlling the ink jet recording head 10 and a drive signal generating means, and a head driver (driver IC for driving the ink jet recording head 10 provided on the carriage 130 side). ) Motor driving such as driving the printing control unit 108 for controlling 109, the main scanning motor 131 for moving and scanning the carriage 130, the sub-scanning motor 132 for rotating the conveyor belt, and the maintenance and recovery motor 133 of the maintenance and recovery mechanism An AC bias supply unit 111 that supplies an AC bias to the unit 110 and the charging roller 134. The control unit 100 is connected to an operation panel 114 for inputting and displaying information necessary for the apparatus.
制御部100は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読取装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのホストインターフェース(以下ホストI/Fと略記する)106を持っており、ホスト120側から、ケーブル或いはネットワークを介してそれらの出力信号をホストI/F106で受信する。
制御部100のCPU101は、ホストI/F106に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ASIC105にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、この画像データを印刷制御部108からヘッドドライバ109に転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成はホスト120側のプリンタドライバ121で行っている。
The control unit 100 is a host interface (hereinafter referred to as a host I / F) for transmitting and receiving data and signals to and from a host side such as an information processing device such as a personal computer, an image reading device such as an image scanner, and an imaging device such as a digital camera. The output signal is received by the host I / F 106 from the host 120 side via a cable or a network.
The CPU 101 of the control unit 100 reads and analyzes the print data in the reception buffer included in the host I / F 106, performs necessary image processing, data rearrangement processing, and the like in the ASIC 105, and outputs the image data to the print control unit. The data is transferred from 108 to the head driver 109. Note that the generation of dot pattern data for image output is performed by the printer driver 121 on the host 120 side.
印刷制御部108は、上述した画像データをシリアルデータで転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、制御信号などをヘッドドライバ109に出力する。また、印刷制御部108は前記動作を行う他、ROM102に格納されている駆動パルスのパターンデータをD/A変換するD/A変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動信号波形部を含み、1又は複数の駆動パルスで構成される駆動信号をヘッドドライバ109に対して出力する。 The print control unit 108 transfers the above-described image data as serial data, and outputs a transfer clock, a latch signal, a control signal, and the like necessary for transferring the image data and confirming the transfer to the head driver 109. In addition to performing the above operation, the print control unit 108 performs a drive signal waveform unit that includes a D / A converter, a voltage amplifier, a current amplifier, and the like that perform D / A conversion on drive pulse pattern data stored in the ROM 102. And a drive signal composed of one or a plurality of drive pulses is output to the head driver 109.
ヘッドドライバ109は、印刷制御部108からシリアルに入力されるインクジェット記録ヘッド10の1行分に相当する画像データに基づきインクジェット記録ヘッド10を駆動する。即ち、ヘッドドライバ109は、印刷制御部108から与えられる駆動信号を構成する駆動パルスを、インクジェット記録ヘッド10の液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子(ここでは積層圧電素子5)に対して選択的に印加し、これによってインクジェット記録ヘッド10を駆動する。 The head driver 109 drives the ink jet recording head 10 based on image data corresponding to one line of the ink jet recording head 10 serially input from the print control unit 108. That is, the head driver 109 applies a drive pulse that constitutes a drive signal given from the print control unit 108 to a drive element (here, the laminated piezoelectric element 5) that generates energy for ejecting droplets of the inkjet recording head 10. The ink jet recording head 10 is driven by selectively applying the ink.
ヘッドドライバ109は、駆動信号を構成する駆動パルスを選択することによって、インクジェット記録ヘッド10において、例えば、大滴、中滴、小滴など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。 The head driver 109 can select dots having different sizes, such as large droplets, medium droplets, and small droplets, in the inkjet recording head 10 by selecting a drive pulse that constitutes a drive signal.
I/O(入出力)部113は、装置に装着されている各種のセンサ群115からの情報を取得し、プリンタの制御に必要な情報を抽出し、印刷制御部108やモータ駆動部110等の制御に供する処理を行う。 An I / O (input / output) unit 113 acquires information from various sensor groups 115 mounted on the apparatus, extracts information necessary for controlling the printer, the print control unit 108, the motor drive unit 110, and the like. The processing for the control is performed.
センサ群115は、用紙の位置を検出するための光学センサや、機内の温度を監視するためのサーミスタ、機内の湿度を監視するための湿度センサ、帯電ベルトの電圧を監視するセンサ、カバーの開閉を検出するためのインターロックスイッチなどがあり、I/O部113は様々なセンサ情報について前記処理を行うことができる。 The sensor group 115 includes an optical sensor for detecting the position of the paper, a thermistor for monitoring the temperature in the machine, a humidity sensor for monitoring the humidity in the machine, a sensor for monitoring the voltage of the charging belt, and opening and closing of the cover. An I / O unit 113 can perform the above-described processing on various sensor information.
図4は、印刷制御部108及びヘッドドライバ109の詳細を示すブロック図である。印刷制御部108は、既に述べたように、画像形成時に1印刷周期内において複数の駆動パルス(即ち駆動信号)で構成される駆動波形(共通駆動波形)を生成して出力すると共に、空吐出動作時に1空吐出周期内において複数の駆動パルス(駆動信号)で構成される駆動波形(共通駆動波形)を生成して出力する駆動波形生成部201と、印刷画像に応じた2ビットの画像データ(階調信号0、1)と、転送クロック、ラッチ信号(LAT)、滴制御信号M0〜M3を出力するデータ転送部202とを備えている。なお、滴制御信号M0〜M3は、ヘッドドライバ109の後述するスイッチ手段であるアナログスイッチ215の開閉を滴毎に指示する2ビットの信号であり、駆動波形の印刷周期に合わせて選択すべき波形でHレベル(ON)に状態遷移し、駆動波形非選択時にはLレベル(OFF)に状態遷移する。 FIG. 4 is a block diagram illustrating details of the print control unit 108 and the head driver 109. As described above, the print control unit 108 generates and outputs a drive waveform (common drive waveform) composed of a plurality of drive pulses (that is, drive signals) within one printing cycle at the time of image formation. A drive waveform generation unit 201 that generates and outputs a drive waveform (common drive waveform) composed of a plurality of drive pulses (drive signals) within one idle ejection cycle during operation, and 2-bit image data corresponding to a print image (Gradation signals 0 and 1), and a data transfer unit 202 that outputs a transfer clock, a latch signal (LAT), and droplet control signals M0 to M3. The droplet control signals M0 to M3 are 2-bit signals for instructing opening / closing of an analog switch 215, which will be described later, of the head driver 109 for each droplet, and are waveforms to be selected in accordance with the printing cycle of the drive waveform. The state transitions to H level (ON), and when the drive waveform is not selected, the state transitions to L level (OFF).
ヘッドドライバ109は、データ転送部202からの転送クロック(シフトクロック)及び画像データ(階調データ:2ビット/1チャンネル(1ノズル))を入力するシフトレジスタ211と、シフトレジスタ211の各レジスト値をデータ転送部202からのラッチ信号によってラッチするためのラッチ回路212と、階調データと滴制御信号M0〜M3をデコードして結果を出力するデコーダ213と、デコーダ213のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ215が動作可能なレベルへとレベル変換するレベルシフタ214と、レベルシフタ214を介して与えられるデコーダ213の出力でオン/オフ(開閉)されるアナログスイッチ215と、を備えている。 The head driver 109 receives a transfer clock (shift clock) and image data (gradation data: 2 bits / 1 channel (1 nozzle)) from the data transfer unit 202, and each register value of the shift register 211. Is latched by a latch signal from the data transfer unit 202, a decoder 213 that decodes gradation data and droplet control signals M0 to M3 and outputs a result, and a logic level voltage signal of the decoder 213 is analog. A level shifter 214 that converts the level of the switch 215 to an operable level, and an analog switch 215 that is turned on / off (opened / closed) by the output of the decoder 213 provided through the level shifter 214 are provided.
アナログスイッチ215は、各積層圧電素子5の個別電極54に接続されていると共に、駆動波形生成部201からの駆動波形が入力されている。したがって、シリアル転送された画像データ(階調データ)と滴制御信号M0〜M3をデコーダ213でデコードした結果に応じてアナログスイッチ215がオンにすることにより、駆動波形を構成する所要の駆動信号が通過して(選択されて)積層圧電素子5に印加される。 The analog switch 215 is connected to the individual electrode 54 of each laminated piezoelectric element 5 and receives a drive waveform from the drive waveform generation unit 201. Therefore, the analog switch 215 is turned on in accordance with the result of decoding the serially transferred image data (grayscale data) and the droplet control signals M0 to M3 by the decoder 213, so that a required drive signal constituting the drive waveform is obtained. Passing (selected) is applied to the laminated piezoelectric element 5.
[インクジェット記録装置の構成例1(シリアル型)]
シリアル型のインクジェット記録装置の一例について図5および図6を参照して説明する。図5は、インクジェット記録装置200Aの全体構成を説明する概略構成図、図6は、インクジェット記録装置200Aの概略平面図である。
[Configuration example 1 of ink jet recording apparatus (serial type)]
An example of a serial type ink jet recording apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating the overall configuration of the inkjet recording apparatus 200A, and FIG. 6 is a schematic plan view of the inkjet recording apparatus 200A.
このインクジェット記録装置200Aはシリアル型のインクジェット記録装置であり、左右の側板221A,221Bに横架したガイド部材である主ガイドロッド231、従ガイドロッド232でキャリッジ130を主走査方向に摺動自在に保持する。そして、主走査モータ131によってタイミングベルトを介して矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査する。このキャリッジ130には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ユニットが装着されている。 The ink jet recording apparatus 200A is a serial type ink jet recording apparatus, and the carriage 130 is slidable in the main scanning direction by a main guide rod 231 and a sub guide rod 232 which are guide members horizontally mounted on the left and right side plates 221A and 221B. Hold. The main scanning motor 131 moves and scans in the direction indicated by the arrow (carriage main scanning direction) via the timing belt. The carriage 130 is equipped with a liquid discharge unit for discharging ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K).
このキャリッジ130には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出するためのインクジェット記録ヘッド10a,10bを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列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。 The carriage 130 has a nozzle array composed of a plurality of nozzles for inkjet recording heads 10a and 10b for ejecting ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). They are arranged in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, and are mounted with the ink droplet ejection direction facing downward.
インクジェット記録ヘッド10は、それぞれ2つのノズル列を有し、インクジェット記録ヘッド10aの一方のノズル列はブラック(K)の液滴を、他方のノズル列はシアン(C)の液滴を、インクジェット記録ヘッド10bの一方のノズル列はマゼンタ(M)の液滴を、他方のノズル列はイエロー(Y)の液滴を、それぞれ吐出する。 Each of the inkjet recording heads 10 has two nozzle rows, and one nozzle row of the inkjet recording head 10a performs black (K) droplets, and the other nozzle row provides cyan (C) droplets. One nozzle row of the head 10b discharges magenta (M) droplets, and the other nozzle row discharges yellow (Y) droplets.
また、キャリッジ130には、インクジェット記録ヘッド10のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク235a,235b(区別しないときは「サブタンク235」という。)を搭載している。 The carriage 130 is also equipped with sub tanks 235a and 235b (referred to as “sub tank 235” when not distinguished) for supplying ink of each color corresponding to the nozzle rows of the inkjet recording head 10.
このサブタンク235には各色の供給チューブ236を介して、各色のインクカートリッジ210k,210c,210m,210yから各色のインクが補充供給される。 The sub tank 235 is supplementarily supplied with ink of each color from the ink cartridges 210k, 210c, 210m, 210y of each color via the supply tube 236 of each color.
一方、給紙トレイ242の用紙積載部(圧板)241上に積載した用紙Pを給紙するための給紙部として、用紙積載部241から用紙Pを1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)243及び給紙コロ243に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド244を備え、この分離パッド244は給紙コロ243側に付勢されている。 On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the paper P stacked on the paper stacking unit (pressure plate) 241 of the paper feed tray 242, a half-moon roller (feeding) that separates and feeds the paper P one by one from the paper stacking unit 241. A separation pad 244 made of a material having a large coefficient of friction is provided opposite to the sheet roller 243 and the sheet feeding roller 243, and the separation pad 244 is urged toward the sheet feeding roller 243 side.
そして、この給紙部から給紙された用紙Pをインクジェット記録ヘッド10の下方側に送り込むために、用紙Pを案内するガイド部材245と、カウンタローラ246と、搬送ガイド部材247と、先端加圧コロ249を有する押さえ部材248とを備えるとともに、給送された用紙Pを静電吸着してインクジェット記録ヘッド10に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト251を備えている。 In order to feed the sheet P fed from the sheet feeding unit to the lower side of the ink jet recording head 10, a guide member 245 for guiding the sheet P, a counter roller 246, a transport guide member 247, and a tip pressurization. A pressing member 248 having a roller 249 and a conveying belt 251 that is a conveying unit for electrostatically adsorbing the fed paper P and conveying it at a position facing the inkjet recording head 10 are provided.
この搬送ベルト251は、無端状ベルトであり、搬送ローラ252とテンションローラ253との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。 The conveyor belt 251 is an endless belt, and is configured to wrap around the conveyor roller 252 and the tension roller 253 so as to circulate in the belt conveyance direction (sub-scanning direction).
また、この搬送ベルト251の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ134を備えている。この帯電ローラ134は、搬送ベルト251の表層に接触し、搬送ベルト251の回動に従動して回転するように配置されている。 Further, a charging roller 134 which is a charging unit for charging the surface of the transport belt 251 is provided. The charging roller 134 is disposed so as to come into contact with the surface layer of the conveyor belt 251 and to rotate following the rotation of the conveyor belt 251.
この搬送ベルト251は、副走査モータ132によってタイミングを介して搬送ローラ252が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。 The transport belt 251 rotates in the belt transport direction when the transport roller 252 is rotationally driven by the sub-scanning motor 132 through timing.
さらに、インクジェット記録ヘッド10で記録された用紙Pを排紙するための排紙部として、搬送ベルト251から用紙Pを分離するための分離爪261と、排紙ローラ262及び排紙コロ263とを備え、排紙ローラ262の下方に排紙トレイ203を備えている。 Further, as a paper discharge unit for discharging the paper P recorded by the inkjet recording head 10, a separation claw 261 for separating the paper P from the transport belt 251, a paper discharge roller 262 and a paper discharge roller 263 are provided. In addition, a paper discharge tray 203 is provided below the paper discharge roller 262.
また、装置本体の背面部には両面ユニット271が着脱自在に装着されている。この両面ユニット271は搬送ベルト251の逆方向回転で戻される用紙Pを取り込んで反転させて再度、カウンタローラ246と搬送ベルト251との間に給紙する。また、この両面ユニット271の上面は手差しトレイ272としている。 A double-sided unit 271 is detachably attached to the back surface of the apparatus main body. The duplex unit 271 takes in the paper P returned by the reverse rotation of the transport belt 251, reverses it, and feeds it again between the counter roller 246 and the transport belt 251. The upper surface of the duplex unit 271 is a manual feed tray 272.
さらに、キャリッジ130の走査方向一方側の非印字領域には、インクジェット記録ヘッド10のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構281を配置している。この維持回復機構281には、インクジェット記録ヘッド10の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材(以下「キャップ」という。)282a,282b(区別しないときは「キャップ282」という。)と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード283と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け284などを備えている。 Further, a maintenance / recovery mechanism 281 for maintaining and recovering the nozzle state of the inkjet recording head 10 is disposed in a non-printing area on one side of the carriage 130 in the scanning direction. The maintenance / recovery mechanism 281 includes cap members (hereinafter referred to as “caps”) 282a and 282b (hereinafter referred to as “caps 282” when not distinguished) for capping each nozzle surface of the inkjet recording head 10 and nozzles. A wiper blade 283 which is a blade member for wiping the surface, and an empty discharge receiver 284 for receiving droplets when performing empty discharge for discharging droplets that do not contribute to recording in order to discharge the thickened recording liquid. I have.
また、キャリッジ130の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける液体回収容器であるインク回収ユニット(空吐出受け)288を配置し、このインク回収ユニット288にはインクジェット記録ヘッド10のノズル列方向に沿った開口部289などを備えている。 In addition, in the non-printing area on the other side of the carriage 130 in the scanning direction, the liquid that receives liquid droplets when performing idle ejection that ejects liquid droplets that do not contribute to recording in order to discharge the recording liquid thickened during recording or the like. An ink collection unit (empty discharge receptacle) 288 that is a collection container is disposed, and the ink collection unit 288 includes an opening 289 along the nozzle row direction of the inkjet recording head 10 and the like.
このように構成したこのインクジェット記録装置200Aにおいては、給紙トレイ242から用紙Pが1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙Pはガイド部材245で案内され、搬送ベルト251とカウンタローラ246との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド237で案内されて先端加圧コロ249で搬送ベルト251に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。 In the ink jet recording apparatus 200A configured as described above, the paper P is separated and fed one by one from the paper feed tray 242, and the paper P fed substantially vertically upward is guided by the guide member 245, and the transport belt 251. And the counter roller 246, and further, the front end is guided by the transport guide 237 and pressed against the transport belt 251 by the front end pressure roller 249, and the transport direction is changed by approximately 90 °.
このとき、帯電ローラ134に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト251が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。 At this time, a positive output and a negative output are alternately repeated with respect to the charging roller 134, that is, an alternating voltage is applied, and a charging voltage pattern in which the conveying belt 251 alternates, that is, in the sub-scanning direction that is the circumferential direction. , Plus and minus are alternately charged in a band shape with a predetermined width.
このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト251上に用紙Pが給送されると、用紙Pが搬送ベルト251に吸着され、搬送ベルト251の周回移動によって用紙Pが副走査方向に搬送される。 When the sheet P is fed onto the conveyance belt 251 charged alternately with plus and minus, the sheet P is attracted to the conveyance belt 251, and the sheet P is conveyed in the sub-scanning direction by the circular movement of the conveyance belt 251.
そこで、キャリッジ130を移動させながら画像信号に応じてインクジェット記録ヘッド10を駆動することにより、停止している用紙Pにインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙Pを所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙Pの後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙Pを排紙トレイ203に排紙する。 Therefore, by driving the inkjet recording head 10 in accordance with the image signal while moving the carriage 130, ink droplets are ejected onto the stopped paper P to record one line, and the paper P is conveyed by a predetermined amount. Record the next line. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper P reaches the recording area, the recording operation is finished, and the paper P is discharged onto the paper discharge tray 203.
[インクジェット記録装置の構成例2(ライン型)]
ライン型のインクジェット記録装置の一例について図7および図8を参照して説明する。図7は、インクジェット記録装置200Bの全体構成を説明する概略構成図、図8は、インクジェット記録装置200Bの概略平面図である。
[Configuration example 2 of ink jet recording apparatus (line type)]
An example of a line type ink jet recording apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a schematic configuration diagram for explaining the overall configuration of the inkjet recording apparatus 200B, and FIG. 8 is a schematic plan view of the inkjet recording apparatus 200B.
装置本体301と、用紙Pを積載し給紙する給紙トレイ302と、印刷された用紙Pを排紙積載する排紙トレイ303と、用紙Pを給紙トレイ302から排紙トレイ303まで搬送する搬送ユニット304と、搬送ユニット304によって搬送される用紙Pに液滴を吐出し印字する画像形成ユニット305と、印刷終了後又は所要のタイミングで画像形成ユニット305の各ヘッドの維持回復を行う維持回復機構であるクリーニング装置306とを備えている。 The apparatus main body 301, a paper feed tray 302 that stacks and feeds paper P, a paper discharge tray 303 that discharges and stacks printed paper P, and paper P is conveyed from the paper feed tray 302 to the paper discharge tray 303. The transport unit 304, the image forming unit 305 that discharges and prints droplets on the paper P transported by the transport unit 304, and the maintenance recovery that performs the maintenance recovery of each head of the image forming unit 305 after completion of printing or at a required timing. And a cleaning device 306 which is a mechanism.
装置本体301は、前後側板及びステーなどで構成されており、給紙トレイ302上に積載されている用紙Pは、分離ローラ321及び給紙ローラ322によって1枚ずつ搬送ユニット304に給紙される。 The apparatus main body 301 is composed of front and rear side plates, stays, and the like, and the paper P stacked on the paper feed tray 302 is fed one by one to the transport unit 304 by the separation roller 321 and the paper feed roller 322. .
搬送ユニット304は、搬送駆動ローラ341Aと搬送従動ローラ341Bと、これらのローラ341A,341B間に掛け回された無端状の搬送ベルト343とを備えている。この搬送ベルト343の表面には複数の穴が形成されており、搬送ベルト343の下部には用紙Pを吸引する吸引ファン344が配置されている。また、搬送駆動ローラ341A、搬送従動ローラ341B上部には、それぞれ搬送ガイドローラ342A,342Bがガイドに保持されて、自重にて搬送ベルト343に当接している。 The transport unit 304 includes a transport drive roller 341A, a transport driven roller 341B, and an endless transport belt 343 wound around these rollers 341A and 341B. A plurality of holes are formed on the surface of the transport belt 343, and a suction fan 344 that sucks the paper P is disposed below the transport belt 343. Further, conveyance guide rollers 342A and 342B are held by the guides on the conveyance driving roller 341A and the conveyance driven roller 341B, respectively, and are in contact with the conveyance belt 343 by their own weight.
搬送駆動ローラ341Aはモータにより回転されることで搬送ベルト343が周回移動し、用紙Pは搬送ベルト343上に吸引ファン344により吸い付けられ、搬送ベルト343の周回移動によって搬送される。なお、搬送従動ローラ341B、搬送ガイドローラ342A,42Bは搬送ベルト343に従動して回転する。 The conveyance driving roller 341 </ b> A is rotated by a motor to rotate the conveyance belt 343, and the paper P is sucked onto the conveyance belt 343 by the suction fan 344 and conveyed by the circular movement of the conveyance belt 343. The transport driven roller 341B and the transport guide rollers 342A and 42B are rotated by the transport belt 343.
搬送ユニット304の上部には用紙Pに印字する液滴を吐出する複数のヘッドユニットで構成されるインクジェット記録ヘッドとしての画像形成ユニット305が矢示A方向に移動可能に配置されている。また、この画像形成ユニット305は、維持回復動作時(クリーニング時)にはクリーニング装置306の上方まで移動する。 An image forming unit 305 serving as an ink jet recording head composed of a plurality of head units that discharge droplets to be printed on the paper P is disposed above the transport unit 304 so as to be movable in the arrow A direction. The image forming unit 305 moves to above the cleaning device 306 during the maintenance / recovery operation (during cleaning).
画像形成ユニット305は、ヘッドモジュール351A,351B,351C,351Dが、用紙搬送方向に沿って並べてアレイベース部材352上に配置された記録ヘッドユニット350を備えている。ここでは、ヘッドモジュール351A,351Bの2つのノズル列の一方でイエロー(Y)の液滴を、他方でマゼンタ(M)の液滴を吐出し、また、ヘッドモジュール351C,351Dの2つのノズル列の一方でシアン(C)の液滴を、他方でブラック(K)の液滴を吐出する。 The image forming unit 305 includes a recording head unit 350 in which head modules 351A, 351B, 351C, and 351D are arranged on the array base member 352 along the sheet conveyance direction. Here, one of the two nozzle rows of the head modules 351A and 351B ejects yellow (Y) droplets and the other of the magenta (M) droplets, and the two nozzle rows of the head modules 351C and 351D. On the other hand, cyan (C) droplets are discharged, and on the other hand, black (K) droplets are discharged.
つまり、この画像形成ユニット305の記録ヘッドユニット350は、同じ色の液滴を吐出する2つのヘッドモジュール351が用紙搬送方向に並べて配置され、2つのヘッドモジュール351で用紙幅相当の1列分のノズル列が構成されている構成としている。 That is, in the recording head unit 350 of the image forming unit 305, two head modules 351 that discharge droplets of the same color are arranged side by side in the paper transport direction, and the two head modules 351 correspond to one row corresponding to the paper width. The nozzle array is configured.
この画像形成ユニット305の上流側にはインクタンクユニット308のインクタンク381(1つのインクタンクのみ符号を付している。)が配置され、供給チューブ382を介して各ヘッドモジュール351に供給され、インクタンク381とヘッドモジュール351との水頭差によりヘッドモジュール351の各ヘッドに対する負圧が形成される。 An ink tank 381 of an ink tank unit 308 (only one ink tank is provided with a reference numeral) is disposed on the upstream side of the image forming unit 305, and is supplied to each head module 351 through a supply tube 382. Due to the water head difference between the ink tank 381 and the head module 351, a negative pressure is formed on each head of the head module 351.
このインクタンクユニット308は画像形成ユニット305とともに矢示A方向に移動可能に配置されている。なお、インクタンク381からヘッドモジュール351に対する供給チューブ382は分かり易くするためヘッドモジュール351の上方から接続して状態で図示しているが、実際にはヘッドモジュール351の長手方向(用紙搬送方向と直交する方向)の端部に接続される。 The ink tank unit 308 is disposed so as to be movable in the direction of arrow A together with the image forming unit 305. Note that the supply tube 382 from the ink tank 381 to the head module 351 is shown connected from above the head module 351 for easy understanding, but in reality, the longitudinal direction of the head module 351 (perpendicular to the paper conveyance direction). Connected to the end in the direction of
さらに、インクタンク381の上流側にはメインタンクユニット309が配置され、メインタンク391から供給チューブ392を介してインクがインクタンク381に供給される。 Further, a main tank unit 309 is disposed on the upstream side of the ink tank 381, and ink is supplied from the main tank 391 to the ink tank 381 through the supply tube 392.
搬送ユニット304の下流側には用紙Pを排紙トレイ303に排紙する搬送ガイド部307が設けられている。搬送ガイド部307にて案内されて搬送される用紙Pは排紙トレイ3に排紙される。排紙トレイ303は、用紙Pの幅方向を規制する対のサイドフェンス331と用紙Pの先端を規制するエンドフェンス332を備えている。 On the downstream side of the transport unit 304, a transport guide unit 307 that discharges the paper P to the paper discharge tray 303 is provided. The sheet P guided and conveyed by the conveyance guide unit 307 is discharged to the sheet discharge tray 3. The paper discharge tray 303 includes a pair of side fences 331 that regulate the width direction of the paper P and an end fence 332 that regulates the front end of the paper P.
維持回復機構(クリーニング装置)306は、画像形成ユニット305の各ヘッドモジュール351に対応して、4列分のクリーニング手段361A〜361Dが配置され、1つのクリーニング手段361はヘッドモジュール351の各ヘッドに対応するキャップ部材362及びワイパ部材などで構成されている。なお、各クリーニング手段361のキャップ部材362は各列に独立して上下動させることができる構成としている。さらに、クリーニング手段361の下方には、キャップ部材362でヘッドモジュール351のノズル面をキャッピングした状態でノズルからインクを吸引するための吸引ポンプ363A〜363Dが配置されている。 The maintenance / recovery mechanism (cleaning device) 306 includes four rows of cleaning units 361A to 361D corresponding to each head module 351 of the image forming unit 305, and one cleaning unit 361 is provided for each head of the head module 351. A corresponding cap member 362 and a wiper member are formed. The cap member 362 of each cleaning means 361 can be moved up and down independently in each row. Further, below the cleaning unit 361, suction pumps 363A to 363D for sucking ink from the nozzles in a state where the nozzle surface of the head module 351 is capped by the cap member 362 are arranged.
また、この画像形成装置においては、印刷終了後、液滴を吐出するヘッドモジュール351の各ヘッドのノズル面をクリーニング手段361でキャッピングした状態でノズルからインクを吸引する場合、あるいは、ヘッドモジュール351の各ヘッドのノズル面に付着したインクをワイピング部材で清掃する場合は、図7に示すように、印刷停止後、搬送ユニット304全体が搬送従動ローラ341Bを支点に矢印B方向に回動し、画像形成ユニット305との間の空間を画像形成時よりも大きくすることで、画像形成ユニット305の移動スペースを確保するようにしている。このとき、クリーニング装置306上部に配置されている搬送ガイド部307も支点371にて矢印C方向上方に回動され、クリーニング装置306の上方が開放される。 Further, in this image forming apparatus, after the printing is finished, when ink is sucked from the nozzles with the nozzle surface of each head of the head module 351 that discharges droplets being capped by the cleaning unit 361, or in the head module 351 When the ink adhering to the nozzle surface of each head is cleaned with a wiping member, as shown in FIG. 7, after printing is stopped, the entire transport unit 304 rotates in the direction of arrow B with the transport driven roller 341B as a fulcrum. By making the space between the image forming unit 305 larger than that at the time of image formation, a space for moving the image forming unit 305 is secured. At this time, the conveyance guide portion 307 disposed above the cleaning device 306 is also rotated upward in the direction of the arrow C at the fulcrum 371 and the upper portion of the cleaning device 306 is opened.
そして、搬送ユニット304と搬送ガイド部307がそれぞれ解放(解除)された後に、画像形成ユニット305が用紙通紙方向(矢示A方向)に移動し、クリーニング装置306上方で停止され、クリーニング手段361が上昇して各ヘッドモジュール351のクリーニング動作(維持回復動作)に移行する。 Then, after the transport unit 304 and the transport guide portion 307 are released (released), the image forming unit 305 moves in the paper passing direction (arrow A direction), stops above the cleaning device 306, and is cleaned. Rises to shift to the cleaning operation (maintenance recovery operation) of each head module 351.
[第1の実施形態]
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの一実施形態であるインクジェット記録ヘッド10について説明する。
[First Embodiment]
Next, the ink jet recording head 10 which is an embodiment of the liquid discharge head according to the present invention will be described.
先ず、インクジェット記録ヘッド10の基本構成例について説明する。図9は、インクジェット記録ヘッド10の液室長手方向に沿う断面図である。図1を参照して説明した点については説明を省略する。 First, a basic configuration example of the inkjet recording head 10 will be described. FIG. 9 is a sectional view taken along the longitudinal direction of the liquid chamber of the inkjet recording head 10. The description of the points described with reference to FIG. 1 is omitted.
図9に示すように、積層圧電素子5にはFPC8が接合されており、FPC8の他端側には、積層圧電素子5を駆動させる駆動IC9(駆動手段)が備えられる。また、FPC8は、絶縁材である基材80に導体である配線材81が形成されるとともに、配線材81は絶縁材であるレジスト材82で覆われている。 As shown in FIG. 9, the FPC 8 is bonded to the laminated piezoelectric element 5, and a drive IC 9 (driving means) that drives the laminated piezoelectric element 5 is provided on the other end side of the FPC 8. In the FPC 8, a wiring member 81 that is a conductor is formed on a base material 80 that is an insulating material, and the wiring member 81 is covered with a resist material 82 that is an insulating material.
このような構成において、積層圧電素子5および駆動IC9が発熱源となり、圧力室内液体の温度上昇や駆動IC9の故障の要因となるおそれがある。このため、図9に示すように、駆動IC9を冷却する冷却手段を備えることが知られており、例えば、駆動IC9にヒートシンク13を備えることが知られている。ヒートシンク13による放熱構成を採用することで、積層圧電素子5および駆動IC9に起因する温度上昇を抑制するものである。 In such a configuration, the laminated piezoelectric element 5 and the drive IC 9 serve as heat generation sources, which may cause a rise in the temperature of the pressure chamber liquid and a failure of the drive IC 9. For this reason, as shown in FIG. 9, it is known to include a cooling means for cooling the drive IC 9. For example, it is known to include the heat sink 13 in the drive IC 9. By adopting the heat dissipation structure by the heat sink 13, the temperature rise caused by the laminated piezoelectric element 5 and the drive IC 9 is suppressed.
しかしながら、ヒートシンク13を備える場合、インクジェット記録ヘッド10にヒートシンク13を配設するための空間を設ける必要があり、インクジェット記録ヘッド10の小型化における障壁となってしまう。 However, when the heat sink 13 is provided, it is necessary to provide a space for disposing the heat sink 13 in the ink jet recording head 10, which becomes a barrier to downsizing the ink jet recording head 10.
そこで、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド10は、液体を吐出するノズル(ノズル31)に連通する圧力発生室(圧力発生室22)と、圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段(積層圧電素子5)と、圧力発生手段と接続された配線部材(FPC8)と、を有する液体吐出ヘッド(インクジェット記録ヘッド10)であって、配線部材の少なくとも一部に該配線部材を覆う絶縁材から露出した露出部(露出部81a)が設けられるとともに、露出部は、熱伝導部材(熱伝導部材85)を介して該液体吐出ヘッドの一部と接触しているものである。 Therefore, the ink jet recording head 10 according to the present embodiment includes a pressure generation chamber (pressure generation chamber 22) communicating with a nozzle (nozzle 31) that discharges liquid, and a pressure generation unit (lamination) that causes a pressure change in the pressure generation chamber. A liquid discharge head (inkjet recording head 10) having a piezoelectric element 5) and a wiring member (FPC 8) connected to a pressure generating means, wherein at least a part of the wiring member is made of an insulating material covering the wiring member An exposed exposed portion (exposed portion 81a) is provided, and the exposed portion is in contact with a part of the liquid discharge head via a heat conductive member (heat conductive member 85).
図10は、第1の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド10の液室長手方向に沿う概略断面図である。また、図11(A)は図中矢印A方向から見た概略上面図、図11(B)は図中矢印B方向から見た概略平面図である。 FIG. 10 is a schematic cross-sectional view along the longitudinal direction of the liquid chamber of the ink jet recording head 10 according to the first embodiment. 11A is a schematic top view as seen from the direction of arrow A in the figure, and FIG. 11B is a schematic plan view as seen from the direction of arrow B in the figure.
本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド10は、FPC8の配線材81の少なくとも一部が絶縁材(ここでは基材80)に覆われずに露出する露出部81aを有するものとしている。 The inkjet recording head 10 according to the present embodiment has an exposed portion 81a where at least a part of the wiring material 81 of the FPC 8 is exposed without being covered with an insulating material (here, the base material 80).
例えば、図10に示すように、配線材81の基材80側(フレーム1側)の一部について、レジストを塗布せずに、配線材81が露出するようにし、このFPC8における配線材81が露出した部分を露出部81aと呼ぶ。そして、FPC8は、露出部81aの部分で、導体である熱伝導部材85を介して、導体であるフレーム1に接触する構成としている。FPC8としては、例えば、ビアで接続した両面に配線材81が露出する両面FPC等を用いることができる。 For example, as shown in FIG. 10, the wiring material 81 is exposed on a part of the wiring material 81 on the base material 80 side (frame 1 side) without applying a resist, and the wiring material 81 in the FPC 8 is The exposed part is called an exposed part 81a. The FPC 8 is configured to be in contact with the frame 1 that is a conductor through the heat conducting member 85 that is a conductor at the exposed portion 81a. As the FPC 8, for example, a double-sided FPC in which the wiring material 81 is exposed on both sides connected by vias can be used.
なお、熱伝導部材85の材質は特に限られるものではないが、例えば、シリコン樹脂やアクリル樹脂を用いることが好ましい。また、熱伝導部材85とフレーム1との接続形態は、特に限られるものではないが、例えば、熱伝導性エポキシ接着剤などで形成した接着層を介して、接着されていることが好ましい。 The material of the heat conducting member 85 is not particularly limited, but for example, it is preferable to use silicon resin or acrylic resin. Moreover, the connection form of the heat conductive member 85 and the frame 1 is not particularly limited, but it is preferable that the heat conductive member 85 and the frame 1 are bonded via an adhesive layer formed of, for example, a heat conductive epoxy adhesive.
これにより、積層圧電素子5および駆動IC9の発熱を、FPC8の配線材81の露出部81aから熱伝導部材85へ、そして、熱伝導部材85からフレーム1に熱伝導させる構成としている。 Thereby, the heat generation of the laminated piezoelectric element 5 and the driving IC 9 is conducted from the exposed portion 81a of the wiring member 81 of the FPC 8 to the heat conducting member 85 and from the heat conducting member 85 to the frame 1.
これにより、図9に示す構成に比して、放熱効率を向上させることが可能となる。よって、ヒートシンク13などの冷却手段を設けることなく、圧力室内液体の温度上昇、駆動IC9の温度上昇を抑えることができ、吐出特性の変化や、駆動IC9の不具合の発生を抑制することができる。また、冷却手段を設ける空間が不要となり、インクジェット記録ヘッド10の小型化を図ることが可能となる。また、冷却手段を設ける場合においても、従来よりも冷却性能を抑えた小型の冷却手段(ヒートシンク13など)を用いることが可能となるので、その分、インクジェット記録ヘッド10の小型化を図ることができる。 Thereby, compared with the structure shown in FIG. 9, it becomes possible to improve heat dissipation efficiency. Therefore, without providing a cooling means such as the heat sink 13, the temperature rise of the pressure chamber liquid and the temperature rise of the drive IC 9 can be suppressed, and the change in the ejection characteristics and the occurrence of the malfunction of the drive IC 9 can be suppressed. Further, the space for providing the cooling means is not required, and the ink jet recording head 10 can be miniaturized. Also, in the case where the cooling unit is provided, it is possible to use a small cooling unit (such as the heat sink 13) that has a cooling performance lower than that of the conventional one, so that the ink jet recording head 10 can be downsized accordingly. it can.
[第2の実施形態]
以下、インクジェット記録ヘッド10の他の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は適宜省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, other embodiments of the inkjet recording head 10 will be described. In addition, the description about the same point as the said embodiment is abbreviate | omitted suitably.
第1の実施形態では、FPC8の露出部81aを、FPC8において、積層圧電素子5が接続される一端側と、駆動IC9が設けられる他端側の途中の配線部で、FPC8とフレーム1との間に設けた熱伝導部材85に接続し、FPC8の配線材81から、露出部81a、熱伝導部材85、フレーム1の順に熱伝導させる例を説明したが、露出部81aは、導体へ熱的に結合されて熱を逃がすことが可能であればよく、その接続形態は、図10の例に限られるものではない。以下に他の例について説明する。 In the first embodiment, the exposed portion 81a of the FPC 8 is arranged between the FPC 8 and the frame 1 at a wiring portion in the middle of the FPC 8 on one end side to which the laminated piezoelectric element 5 is connected and the other end side on which the drive IC 9 is provided. Although the example which connects to the heat conduction member 85 provided in between and conducts heat conduction in the order of the exposed portion 81a, the heat conduction member 85, and the frame 1 from the wiring member 81 of the FPC 8 has been described, the exposed portion 81a It is only necessary that the heat can be released by being coupled to each other, and the connection form is not limited to the example of FIG. Other examples will be described below.
図12は、第2の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド10の液室長手方向に沿う概略断面図である。また、図13は図中矢印A方向から見た概略上面図である。 FIG. 12 is a schematic cross-sectional view along the longitudinal direction of the liquid chamber of the ink jet recording head 10 according to the second embodiment. FIG. 13 is a schematic top view as seen from the direction of arrow A in the figure.
第2の実施形態では、FPC8において、駆動IC9が設けられる位置に、配線材81の露出部81aおよび熱伝導部材85を設けた例を示している。例えば、駆動IC9の裏面に放熱パッドを配置し、FPC8の裏面に放熱パッドと導通させたパターン(露出部81a)を設けるものである。そして、露出部81aから熱伝導部材85を介して、フレーム1に放熱させることにより、第1の実施形態の構成に比較して、より小さい熱抵抗で駆動IC9の熱を放熱することが可能である。 In the second embodiment, an example in which the exposed portion 81a of the wiring member 81 and the heat conducting member 85 are provided at the position where the drive IC 9 is provided in the FPC 8 is shown. For example, a heat radiating pad is disposed on the back surface of the drive IC 9 and a pattern (exposed portion 81a) is provided on the back surface of the FPC 8 so as to be electrically connected to the heat radiating pad. Then, by dissipating heat from the exposed portion 81a to the frame 1 via the heat conducting member 85, it is possible to dissipate the heat of the drive IC 9 with a smaller thermal resistance compared to the configuration of the first embodiment. is there.
第2の実施形態では、特に、駆動IC9の放熱効率を向上させて、駆動IC9および圧力室内液体の温度上昇を抑えることができ、駆動IC9の不具合の発生や、吐出特性の変化を抑制することができる。 In the second embodiment, in particular, the heat dissipation efficiency of the drive IC 9 can be improved, the temperature rise of the drive IC 9 and the pressure chamber liquid can be suppressed, and the occurrence of defects in the drive IC 9 and the change in the discharge characteristics can be suppressed. Can do.
[第3の実施形態]
図14は、第3の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド10の液室長手方向に沿う概略断面図である。
[Third Embodiment]
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view along the longitudinal direction of the liquid chamber of the inkjet recording head 10 according to the third embodiment.
第3の実施形態では、FPC8において、積層圧電素子5(個別電極54)とFPC8の接続部の位置に、配線材81の露出部81aおよび熱伝導部材85を設けた例を示している。露出部81aから熱伝導部材85を介して、フレーム1に放熱させることができる。また、図14に示すように、導体である金属部材86を熱伝導部材85で挟んだ構成として、露出部81aから熱伝導部材85、金属部材86、熱伝導部材85を介して、フレーム1に放熱させるものであってもよい。 In the third embodiment, in the FPC 8, an example in which the exposed portion 81a of the wiring member 81 and the heat conducting member 85 are provided at the position of the connecting portion between the laminated piezoelectric element 5 (individual electrode 54) and the FPC 8 is shown. Heat can be radiated from the exposed portion 81a to the frame 1 through the heat conducting member 85. Further, as shown in FIG. 14, the metal member 86 as a conductor is sandwiched between the heat conducting members 85, so that the exposed portion 81 a passes through the heat conducting member 85, the metal member 86, and the heat conducting member 85 to the frame 1. It may be made to dissipate heat.
第3の実施形態では、特に、積層圧電素子5の放熱効率を向上させて、駆動IC9および圧力室内液体の温度上昇を抑えることができ、駆動IC9の不具合の発生や、吐出特性の変化を抑制することができる。 In the third embodiment, in particular, the heat dissipation efficiency of the multilayer piezoelectric element 5 can be improved to suppress the temperature rise of the drive IC 9 and the pressure chamber liquid, and the occurrence of defects in the drive IC 9 and the change in the discharge characteristics are suppressed. can do.
なお、第1〜第3の実施形態では、FPC8の配線の途中位置でフレーム1に接続する例、FPC8の一端側の駆動IC9が設けられる位置でフレーム1に接続する例、FPC8の他端側の積層圧電素子5が設けられる位置でフレーム1に接続する例、を説明したが、FPC8における露出部81aの形成位置は上記の例に限られるものではない。また、露出部81aを2箇所以上設け、各箇所にそれぞれ熱伝導部材85を設けてもよい。また、複数の露出部81を設ける場合、FPC8の両面側に露出部81aを設けるものであってもよい。また、熱伝導部材85を介した接続先は、インクジェット記録ヘッド10の他の部位(導体)に接続されるものであってもよく、接続先はフレーム1に限られるものではない。 In the first to third embodiments, an example of connecting to the frame 1 at an intermediate position of the wiring of the FPC 8, an example of connecting to the frame 1 at a position where the driving IC 9 on one end side of the FPC 8 is provided, and the other end side of the FPC 8 Although the example of connecting to the frame 1 at the position where the laminated piezoelectric element 5 is provided has been described, the position where the exposed portion 81a is formed in the FPC 8 is not limited to the above example. Alternatively, two or more exposed portions 81a may be provided, and the heat conducting member 85 may be provided at each location. Moreover, when providing the some exposed part 81, the exposed part 81a may be provided in the both surfaces side of FPC8. Further, the connection destination via the heat conducting member 85 may be connected to another part (conductor) of the inkjet recording head 10, and the connection destination is not limited to the frame 1.
[第4の実施形態]
図15は、第4の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド10の液室長手方向に沿う概略断面図である。また、図16は第4の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド10を図中矢印A方向から見た概略上面図、図17は冷却液87の流路が形成される部分でのフレーム1の概略断面図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view along the longitudinal direction of the liquid chamber of the inkjet recording head 10 according to the fourth embodiment. FIG. 16 is a schematic top view of the inkjet recording head 10 according to the fourth embodiment as viewed from the direction of arrow A in FIG. 17, and FIG. 17 is a schematic cross section of the frame 1 at a portion where the flow path of the coolant 87 is formed. FIG.
第4の実施形態では、フレーム1内に冷却液87の流路が設けられており、FPC8と熱的に結合されるフレーム1を、冷却液87を用いた水冷方式により冷却するものである。なお、他の構成は、第1の実施形態の構成と同様であるので、説明を省略する。 In the fourth embodiment, the flow path of the coolant 87 is provided in the frame 1, and the frame 1 that is thermally coupled to the FPC 8 is cooled by a water cooling method using the coolant 87. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
冷却液87は、例えば、フレーム1に設けられる循環路、すなわち、フレーム1に冷却液供給口88から供給されて、フレーム1内を循環し、冷却液排出口89から排出される構成となっている。なお、冷却液87を冷却する冷却機構としては、例えば、チラーやラジエータなどの公知の冷却機構を用いればよく、インクジェット記録ヘッド10内で冷却液87の冷却を行うことは必須ではない。 For example, the cooling liquid 87 is supplied from the cooling liquid supply port 88 to the circulation path provided in the frame 1, that is, circulates in the frame 1 and is discharged from the cooling liquid discharge port 89. Yes. As a cooling mechanism for cooling the cooling liquid 87, for example, a known cooling mechanism such as a chiller or a radiator may be used, and it is not essential to cool the cooling liquid 87 in the inkjet recording head 10.
第4の実施形態によれば、ヒートシンク13などの冷却手段を設けることなく、駆動IC9および圧力室内液体の温度上昇を抑えることができ、駆動IC9の不具合の発生や、吐出特性の変化を抑制することができる。また、冷却手段を設ける空間が不要となり、インクジェット記録ヘッド10の小型化を図ることが可能となる。 According to the fourth embodiment, it is possible to suppress the temperature rise of the drive IC 9 and the pressure chamber liquid without providing a cooling means such as the heat sink 13, and to suppress the occurrence of problems in the drive IC 9 and the change in the discharge characteristics. be able to. Further, the space for providing the cooling means is not required, and the ink jet recording head 10 can be miniaturized.
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。 The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
「液体吐出ヘッド」とは、ノズルから液体を吐出・噴射する機能部品である。また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明したような圧電アクチュエータ(積層型圧電素子を使用するものでもよい。)以外にも、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でもよい。 A “liquid ejection head” is a functional component that ejects and ejects liquid from a nozzle. The “liquid discharge head” is not limited to the pressure generating means to be used. For example, in addition to the piezoelectric actuator as described in the above embodiment (a multilayer piezoelectric element may be used), a thermal actuator using an electrothermal conversion element such as a heating resistor, a diaphragm and a counter electrode are included. An electrostatic actuator or the like may be used.
また、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, the terms “image formation”, “recording”, “printing”, “printing”, “printing”, “modeling” and the like in the terms of the present application are all synonymous.
また、「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドに他の機能部品、機構が一体化したものであり、液体を吐出する機能に関連する部品の集合体である。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。 Further, the “liquid discharge unit” is an assembly of other functional parts and mechanisms integrated with the liquid discharge head, and is an assembly of parts related to the function of discharging liquid. For example, the “liquid discharge unit” includes a combination of at least one of a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance / recovery mechanism, and a main scanning movement mechanism with a liquid discharge head.
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, the term “integrated” refers to, for example, a liquid discharge head, a functional component, and a mechanism that are fixed to each other by fastening, adhesion, engagement, etc., and one that is held movably with respect to the other. Including. Further, the liquid discharge head, the functional component, and the mechanism may 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, there is a liquid discharge unit in which a liquid discharge head and a head tank are integrated. Also, there are some in which the liquid discharge head and the head tank are integrated by being connected to each other by a tube or the like. Here, a unit including a filter may be added between the head tank and the liquid discharge head of these liquid discharge 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。 In addition, there is a liquid discharge unit in which a liquid discharge head and a 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 addition, 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 on a guide member that constitutes a part of the scanning movement mechanism. In some cases, a liquid discharge head, a carriage, and a 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。 Also, there is a liquid discharge unit in which a cap member that is a part of the maintenance / recovery mechanism is fixed to a carriage to which the liquid discharge head is attached, 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。 In addition, there is a liquid discharge unit in which a tube is connected to a liquid discharge head to which a head tank or a flow path component is attached, and the liquid discharge head and a supply mechanism are integrated. The liquid from the liquid storage source is supplied to the liquid discharge 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する。 The main scanning movement mechanism includes a guide member alone. The supply mechanism includes a single tube and a single loading unit.
また、「液体を吐出する装置」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である。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。 Further, the “apparatus that discharges liquid” is an apparatus that includes a liquid discharge head or a liquid discharge unit and drives the liquid discharge head to discharge the liquid. The apparatus for ejecting liquid includes not only an apparatus capable of ejecting liquid to an object to which liquid can adhere, but also an apparatus for ejecting liquid toward the 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 “apparatus for discharging liquid” may include means for feeding, transporting, and discharging a liquid to which liquid can adhere, as well as a pre-processing apparatus and a post-processing apparatus.
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 “liquid ejecting device”, an image forming device that forms an image on paper by ejecting ink, a powder is formed in layers to form a three-dimensional model (three-dimensional model) There is a three-dimensional modeling apparatus (three-dimensional modeling apparatus) that discharges a modeling liquid onto 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 “apparatus for ejecting liquid” is not limited to an apparatus in which significant images such as characters and figures are visualized by the ejected liquid. For example, what forms a pattern etc. which does not have a meaning in itself, and what forms 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 “applicable liquid” means that the liquid can be attached at least temporarily and adheres and adheres, or adheres and penetrates. Specific examples include recording media such as paper, recording paper, recording paper, film, and cloth, electronic parts such as electronic substrates and piezoelectric elements, powder layers (powder layers), organ models, and test cells. Yes, unless specifically limited, includes everything that the liquid adheres to.
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 adhere” is not limited as long as liquid such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics can be adhered even temporarily.
また、「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。 The “liquid” is not particularly limited as long as it has a viscosity and surface tension that can be ejected from the head, and the viscosity is 30 mPa · s or less at room temperature, normal pressure, or by heating and cooling. Preferably there is. More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, functional materials such as polymerizable compounds, resins, and surfactants, and biocompatible materials such as DNA, amino acids, proteins, and calcium. , Edible materials such as natural pigments, solutions, suspensions, emulsions, and the like. These include, for example, inkjet inks, surface treatment liquids, components of electronic devices and light emitting devices, and formation of electronic circuit resist patterns. It can be used in applications such as liquids for use, three-dimensional modeling material liquids, and the like.
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 “device for ejecting liquid” includes a device in which the liquid ejection head and the device to which the liquid can adhere move relatively, but is not limited thereto. Specific examples include a serial type apparatus that moves the liquid discharge head, a line type apparatus 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 to the “device for discharging liquid”, a processing liquid coating apparatus for discharging a processing liquid onto a sheet for applying a processing liquid to the surface of the sheet for the purpose of modifying the surface of the sheet, or a raw material There is an injection granulating apparatus or the like that granulates fine particles of a raw material by spraying a composition liquid in which a solution is dispersed in a solution through a nozzle.
1 フレーム
2 流路板
3 ノズル板
4 ベース
5 積層圧電素子
6 振動板
7 接着層
8 FPC(フレキシブルプリント回路)
9 駆動IC
10,10a,10b インクジェット記録ヘッド
11 インク供給口
12 共通液室
13 ヒートシンク
21 流体抵抗部
22 圧力発生室
23 連通口
24 隔壁
31 ノズル
32 撥水処理層
54 個別電極
55 共通電極
56 駆動部
57 支持部
61 島状凸部
62 ダイヤフラム部
63 インク流入口
80 基材
81 配線材
81a 露出部
82 レジスト材
85 熱伝導部材
86 金属部材
87 冷却液
88 冷却液供給口
89 冷却液排出口
100 制御部
101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 NVRAM(不揮発性メモリ)
105 ASIC
106 ホストI/F
108 印刷制御部
109 ヘッドドライバ
110 モータ駆動部
111 ACバイアス供給部
113 I/O部
114 操作パネル
115 センサ群
120 ホスト
121 プリンタドライバ
130 キャリッジ
131 主走査モータ
132 副走査モータ
133 維持回復モータ
134 帯電ローラ
200,200A,200B インクジェット記録装置
201 駆動波形生成部
202 データ転送部
203 排紙トレイ
210k,210c,210m,210y インクカートリッジ
211 シフトレジスタ
212 ラッチ回路
213 デコーダ
214 レベルシフタ
215 アナログスイッチ
221A、221B 側板
231 主ガイドロッド
232 従ガイドロッド
235a,235b サブタンク
236 供給チューブ
241 用紙積載部(圧板)
242 給紙トレイ
243 半月コロ(給紙コロ)
244 分離パッド
245 ガイド部材
246 カウンタローラ
247 搬送ガイド部材
248 押さえ部材
249 先端加圧コロ
251 搬送ベルト
252 搬送ローラ
253 テンションローラ
261 分離爪
262 排紙ローラ
263 排紙コロ
271 両面ユニット
272 手差しトレイ
281 維持回復機構
282a,282b キャップ部材
283 ワイパーブレード
284 空吐出受け
288 インク回収ユニット
289 開口部
301 装置本体
302 給紙トレイ
303 排紙トレイ
304 搬送ユニット
305 画像形成ユニット
306 クリーニング装置
307 搬送ガイド部
308 インクタンクユニット
309 メインタンクユニット
321 分離ローラ
322 給紙ローラ
331 サイドフェンス
332 エンドフェンス
341A 搬送駆動ローラ
341B 搬送従動ローラ
342A,342B 搬送ガイドローラ
343 搬送ベルト
344 吸引ファン
350 記録ヘッドユニット
351A,351B,351C,351D ヘッドモジュール
352 アレイベース部材
361A〜361D クリーニング手段
362 キャップ部材
363A〜363D吸引ポンプ
371 支点
381 インクタンク
382 供給チューブ
391 メインタンク
392 供給チューブ
P 用紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Frame 2 Flow path board 3 Nozzle board 4 Base 5 Laminated piezoelectric element 6 Diaphragm 7 Adhesion layer 8 FPC (flexible printed circuit)
9 Drive IC
10, 10a, 10b Inkjet recording head 11 Ink supply port 12 Common liquid chamber 13 Heat sink 21 Fluid resistance portion 22 Pressure generating chamber 23 Communication port 24 Partition 31 Nozzle 32 Water repellent treatment layer 54 Individual electrode 55 Common electrode 56 Drive portion 57 Support portion 61 Island-shaped convex part 62 Diaphragm part 63 Ink inlet 80 Base material 81 Wiring material 81a Exposed part 82 Resist material 85 Thermal conduction member 86 Metal member 87 Coolant 88 Coolant supply port 89 Coolant outlet 100 Controller 101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 NVRAM (nonvolatile memory)
105 ASIC
106 Host I / F
108 Print Control Unit 109 Head Driver 110 Motor Drive Unit 111 AC Bias Supply Unit 113 I / O Unit 114 Operation Panel 115 Sensor Group 120 Host 121 Printer Driver 130 Carriage 131 Main Scanning Motor 132 Sub-Scanning Motor 133 Maintenance / Recovery Motor 134 Charging Roller 200 , 200A, 200B Inkjet recording apparatus 201 Drive waveform generation unit 202 Data transfer unit 203 Paper discharge tray 210k, 210c, 210m, 210y Ink cartridge 211 Shift register 212 Latch circuit 213 Decoder 214 Level shifter 215 Analog switch 221A, 221B Side plate 231 Main guide rod 232 Sub guide rods 235a, 235b Sub tank 236 Supply tube 241 Paper stacking section (pressure plate)
242 Paper Tray 243 Half Moon Roll (Feed Roll)
244 Separation pad 245 Guide member 246 Counter roller 247 Conveying guide member 248 Holding member 249 Tip pressure roller 251 Conveying belt 252 Conveying roller 253 Tension roller 261 Separating claw 262 Discharging roller 263 Discharging roller 271 Duplex unit 272 Manual tray 281 Maintenance recovery Mechanisms 282a and 282b Cap member 283 Wiper blade 284 Empty discharge receptacle 288 Ink recovery unit 289 Opening 301 Device main body 302 Paper feed tray 303 Paper discharge tray 304 Transport unit 305 Image forming unit 306 Cleaning device 307 Transport guide unit 308 Ink tank unit 309 Main tank unit 321 Separation roller 322 Paper feed roller 331 Side fence 332 End fence 341A Transport drive roller 341B Driven roller 342A, 342B conveying guide rollers 343 transport belt 344 suction fan 350 recording head unit 351A, 351B, 351C, 351D head module 352 array base member 361A~361D cleaning unit 362 cap member 363A~363D suction pump
371 Support point 381 Ink tank 382 Supply tube 391 Main tank 392 Supply tube P Paper
Claims (9)
前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、
前記圧力発生手段と接続された配線部材と、を有する液体吐出ヘッドであって、
前記配線部材の少なくとも一部に該配線部材を覆う絶縁材から露出した露出部が設けられるとともに、
前記露出部は、熱伝導部材を介して該液体吐出ヘッドの一部と接触していることを特徴とする液体吐出ヘッド。 A pressure generating chamber communicating with a nozzle for discharging liquid;
Pressure generating means for causing a pressure change in the pressure generating chamber;
A liquid discharge head having a wiring member connected to the pressure generating means,
At least a part of the wiring member is provided with an exposed portion exposed from an insulating material covering the wiring member, and
The liquid ejection head, wherein the exposed portion is in contact with a part of the liquid ejection head via a heat conducting member.
前記配線部材の前記露出部は、両端部を除くいずれかの位置に設けられることを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The wiring member is connected to the pressure generating means on one end side, and connected to a driving means for driving the pressure generating means on the other end side,
4. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the exposed portion of the wiring member is provided at any position excluding both end portions. 5.
前記配線部材の前記露出部は、前記駆動手段との接続位置近傍に設けられることを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The wiring member is connected to driving means for driving the pressure generating means,
The liquid ejection head according to claim 1, wherein the exposed portion of the wiring member is provided in the vicinity of a connection position with the driving unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016085374A JP2017193128A (en) | 2016-04-21 | 2016-04-21 | Liquid discharge head, liquid discharge unit and device for discharging liquid |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019135086A (en) * | 2018-02-05 | 2019-08-15 | 株式会社リコー | Liquid discharge head, liquid discharge unit and liquid discharge device |
| JP2019188716A (en) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | ブラザー工業株式会社 | Recording device and wiring member |
| JP2020082656A (en) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 株式会社リコー | Head module, head unit, liquid ejection unit, device for ejecting liquid |
-
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| JP7047423B2 (en) | 2018-02-05 | 2022-04-05 | 株式会社リコー | Liquid discharge head, liquid discharge unit and device for discharging liquid |
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