JP2017154490A - Liquid discharge head, liquid discharge unit and device for discharging liquid - Google Patents

Liquid discharge head, liquid discharge unit and device for discharging liquid Download PDF

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Tatsuji Tsukamoto
竜児 塚本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid discharge unit having a liquid discharge flow passage for circulation that prevents a decline in discharge efficiency.SOLUTION: The liquid discharge head includes: a plurality of nozzles 4 for discharging liquid; a plurality of individual liquid chambers 6 communicated to the nozzles 4; nozzle communication passages 5 for communicating the nozzles 4 to the individual liquid chamber 6; a plurality of liquid discharge flow passages 41 communicated to the individual liquid chambers 6 via the nozzle communication passages 5. The liquid discharge flow passage 41 includes flow passage part disposed a partition wall part 60 between adjacent individual liquid chambers 6. The liquid discharge head includes a piezoelectric element 12B deforming at least part of the flow passage part of the liquid discharge flow passage 41.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置に関する。   The present invention relates to a liquid discharge head, a liquid discharge unit, and an apparatus for discharging liquid.

液体を吐出する液体吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)として、個別液室に供給された液体の内の吐出されなかった液体を液体排出流路から循環共通液室に戻して循環させることで、個別液室内に混入した気泡の排出性の向上及び液体の特性変化の抑制を図る循環型ヘッドが知られている。   As a liquid discharge head (droplet discharge head) that discharges liquid, the liquid that has not been discharged among the liquids supplied to the individual liquid chambers is returned to the circulation common liquid chamber from the liquid discharge flow path and circulated individually. A circulation type head is known which improves the discharge of bubbles mixed in a liquid chamber and suppresses changes in liquid characteristics.

例えば、インク導入口からインクが供給されるインク供給流路と、インク排出口にインクを排出するインク排出流路と、インク供給流路とインク排出流路とを連通し、インクを吐出するノズルを有するインク室と、インク室の振動板を変位させ、インク室内のインクに圧力を加える圧電アクチュエータとを備えるものが知られている(特許文献1)。   For example, an ink supply channel that supplies ink from an ink introduction port, an ink discharge channel that discharges ink to an ink discharge port, and a nozzle that discharges ink by connecting the ink supply channel and the ink discharge channel There is known an ink chamber having an ink chamber and a piezoelectric actuator that displaces a vibration plate of the ink chamber and applies pressure to the ink in the ink chamber (Patent Document 1).

特許第5045824号公報Japanese Patent No. 5045824

しかしながら、特許文献1に開示されている構成にあっては、インク室にインク排出流路が臨んでおり、インク室内のインクを加圧してインクを吐出させるとき、圧力の一部がインク排出流路に逃げてしまい、吐出効率が低下するという課題がある。   However, in the configuration disclosed in Patent Document 1, the ink discharge channel faces the ink chamber, and when pressure is applied to the ink in the ink chamber to discharge the ink, a part of the pressure is discharged from the ink discharge flow. There is a problem that the discharge efficiency decreases due to escape to the road.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、吐出効率の低下を防止しながら液体を循環できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to allow liquid to circulate while preventing a decrease in discharge efficiency.

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、
液体を吐出する複数のノズルと、
前記ノズルに通じる複数の個別液室と、
前記ノズルと前記個別液室とを通じるノズル連通路と、
前記ノズル連通路を介して前記個別液室に通じる複数の液体排出流路と、を備え、
前記液体排出流路は隣り合う前記個別液室の間の隔壁部に配置された流路部分を含み、
前記液体排出流路の流路部分の少なくとも一部を変形させる手段を備えている
構成とした。
In order to solve the above-described problem, a liquid discharge head according to the present invention includes:
A plurality of nozzles for discharging liquid;
A plurality of individual liquid chambers leading to the nozzle;
A nozzle communication path through the nozzle and the individual liquid chamber;
A plurality of liquid discharge passages communicating with the individual liquid chambers via the nozzle communication path,
The liquid discharge flow path includes a flow path portion disposed in a partition between adjacent individual liquid chambers,
A configuration is provided that includes means for deforming at least a part of the flow path portion of the liquid discharge flow path.

本発明によれば、吐出効率の低下を防止しながら液体を循環できるようになる。   According to the present invention, the liquid can be circulated while preventing the discharge efficiency from being lowered.

本発明の第1実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向(液室長手方向)の断面説明図である。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory diagram in a direction (liquid chamber longitudinal direction) orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid ejection head according to the first embodiment of the present invention. 同じく図3のB−B断面に相当するノズル配列方向に沿う方向(液室短手方向)の断面説明図である。FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view in a direction along the nozzle arrangement direction corresponding to the BB cross section of FIG. 3 (liquid chamber short direction). 同じく図1の流路板を振動板側から見た平面説明図である。FIG. 2 is an explanatory plan view of the flow path plate of FIG. 1 as viewed from the diaphragm side. 同実施形態における液体排出流路の流量制御による作用説明に供するノズル配列方向に沿う断面説明図である。FIG. 6 is a cross-sectional explanatory diagram along the nozzle arrangement direction for explaining the operation by controlling the flow rate of the liquid discharge channel in the same embodiment. 液体排出流路の流量制御を行った場合と行わない場合の液体吐出用駆動波形の駆動電圧と吐出速度の関係の一例の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it demonstrates to an example of the relationship between the drive voltage of the drive waveform for liquid discharge, and the discharge speed when not performing the flow control of a liquid discharge flow path. 本発明の第2実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向(液室長手方向)の断面説明図である。FIG. 6 is a cross-sectional explanatory diagram in a direction (liquid chamber longitudinal direction) orthogonal to a nozzle arrangement direction of a liquid ejection head according to a second embodiment of the present invention. 同じく図8のC−C断面に相当するノズル配列方向に沿う方向(液室短手方向)の断面説明図である。FIG. 9 is a cross-sectional explanatory view in a direction (liquid chamber short direction) along the nozzle arrangement direction corresponding to the CC cross section of FIG. 8. 同じく図6の流路板を振動板側から見た平面説明図である。FIG. 7 is an explanatory plan view of the flow path plate of FIG. 6 as viewed from the diaphragm side. 同実施形態における液体排出流路の流量制御の作用説明に供するノズル配列方向に沿う断面説明図である。FIG. 6 is an explanatory cross-sectional view along the nozzle arrangement direction for explaining the operation of the flow rate control of the liquid discharge channel in the same embodiment. 液体排出流路の流量制御を行った場合と行わない場合の液体吐出用駆動波形の駆動電圧と吐出速度の関係の一例の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it demonstrates to an example of the relationship between the drive voltage of the drive waveform for liquid discharge, and the discharge speed when not performing the flow control of a liquid discharge flow path. 本発明の第3実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向(液室長手方向)の断面説明図である。FIG. 10 is a cross-sectional explanatory diagram in a direction (liquid chamber longitudinal direction) orthogonal to a nozzle arrangement direction of a liquid ejection head according to a third embodiment of the present invention. 各実施形態に係る液体吐出ヘッドを駆動制御するヘッド駆動制御装置の第1例の説明に供するブロック説明図である。FIG. 3 is a block diagram for explaining a first example of a head drive control device that drives and controls a liquid discharge head according to each embodiment. 同第1例の駆動波形及び流量制御波形の一例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining an example of the drive waveform and flow control waveform of the 1st example. 各実施形態に係る液体吐出ヘッドを駆動制御するヘッド駆動制御装置の第2例の説明に供するブロック説明図である。FIG. 6 is an explanatory block diagram for explaining a second example of a head drive control device that drives and controls a liquid discharge head according to each embodiment. 同第2例の駆動波形及び流量制御波形の一例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining an example of the drive waveform and flow control waveform of the 2nd example. 各実施形態に係る液体吐出ヘッドを駆動制御するヘッド駆動制御装置の第3例の説明に供するブロック説明図である。FIG. 10 is a block diagram for explaining a third example of a head drive control device that drives and controls a liquid discharge head according to each embodiment. 本発明の第4実施形態の説明に供するノズル配列方向に沿う方向(液室短手方向)の断面説明図である。It is sectional explanatory drawing of the direction (liquid chamber short direction) in alignment with the nozzle arrangement direction with which it uses for description of 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態の説明に供するノズル配列方向に沿う方向の断面説明図である。It is sectional explanatory drawing of the direction in alignment with the nozzle arrangement direction with which it uses for description of 5th Embodiment of this invention. 本発明に係る液体を吐出する装置の一例の要部平面説明図である。It is principal part plane explanatory drawing of an example of the apparatus which discharges the liquid which concerns on this invention. 同装置の要部側面説明図である。It is principal part side explanatory drawing of the apparatus. 本発明に係る液体吐出ユニットの他の例の要部平面説明図である。It is principal part plane explanatory drawing of the other example of the liquid discharge unit which concerns on this invention. 本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例の正面説明図である。It is front explanatory drawing of the further another example of the liquid discharge unit which concerns on this invention. 本発明に係る液体を吐出する装置の一例の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of an example of the apparatus which discharges the liquid which concerns on this invention. 同装置のヘッドユニットの平面説明図である。It is a plane explanatory view of the head unit of the device. 同装置における液体循環システムの一例の説明に供するブロック説明図である。FIG. 2 is a block explanatory diagram for explaining an example of a liquid circulation system in the apparatus.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第1実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図1ないし図3を参照して説明する。図1は同液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向(液室長手方向)の断面説明図、図2は同じく図3のB−B断面に相当するノズル配列方向に沿う方向(液室短手方向)の断面説明図、図3は同じく図1の流路板を振動板側から見た平面説明図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. A liquid discharge head according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional explanatory diagram of a direction (liquid chamber longitudinal direction) orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head, and FIG. 2 is a direction along the nozzle arrangement direction corresponding to the BB cross section of FIG. FIG. 3 is an explanatory plan view of the flow channel plate of FIG. 1 as viewed from the diaphragm side.

この液体吐出ヘッドは、ノズル板1と、流路板2と、壁面部材としての振動板3とを積層接合している。そして、振動板3を変位させる圧電アクチュエータ11と、共通液室部材としてのフレーム部材20を備えている。   In the liquid discharge head, a nozzle plate 1, a flow path plate 2, and a diaphragm 3 as a wall surface member are laminated and joined. And the piezoelectric actuator 11 which displaces the diaphragm 3 and the frame member 20 as a common liquid chamber member are provided.

ノズル板1は、液体を吐出する複数のノズル4を有している。ここでは、複数のノズル4を配列したノズル列を二列有しているが、一列のノズル列に含まれるノズル4のみを図示している。   The nozzle plate 1 has a plurality of nozzles 4 that discharge liquid. Here, there are two nozzle rows in which a plurality of nozzles 4 are arranged, but only the nozzles 4 included in one nozzle row are illustrated.

流路板2は、ノズル4にノズル連通路5を介して通じる個別液室6、個別液室6に通じる流体抵抗部7、流体抵抗部7に通じる液導入部8となる貫通穴や溝部を形成している。ノズル連通路5は、ノズル4と個別液室6にそれぞれ連なって通じる流路である。また、流体抵抗部7及び液導入部8が液体供給流路を構成している。   The flow path plate 2 has an individual liquid chamber 6 that communicates with the nozzle 4 via the nozzle communication passage 5, a fluid resistance portion 7 that communicates with the individual liquid chamber 6, and a through-hole and a groove that serve as a liquid introduction portion 8 that communicates with the fluid resistance portion 7. Forming. The nozzle communication path 5 is a flow path that communicates with the nozzle 4 and the individual liquid chamber 6. Further, the fluid resistance portion 7 and the liquid introduction portion 8 constitute a liquid supply channel.

振動板3は、流路板2の個別液室6の壁面を形成する変形可能な振動領域30を有する。   The vibration plate 3 has a deformable vibration region 30 that forms the wall surface of the individual liquid chamber 6 of the flow path plate 2.

そして、この振動板3の個別液室6とは反対側に、振動板3を変形させる駆動手段(アクチュエータ手段、圧力発生手段)としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ11を配置している。   A piezoelectric actuator 11 including an electromechanical conversion element as a driving means (actuator means, pressure generating means) for deforming the diaphragm 3 is disposed on the opposite side of the diaphragm 3 from the individual liquid chamber 6.

この圧電アクチュエータ11は、ノズル配列方向に沿って所定の間隔で配置された所要数の柱状の電気機械変換素子である圧電素子(圧電柱)12A、12Bを有し、圧電素子12Aは振動領域30に接合されている。   The piezoelectric actuator 11 includes piezoelectric elements (piezoelectric columns) 12A and 12B, which are a required number of columnar electromechanical transducers arranged at predetermined intervals along the nozzle arrangement direction. It is joined to.

フレーム部材20は、ヘッドタンクや液体カートリッジから液体が供給される共通液室10が形成されている。   The frame member 20 is formed with a common liquid chamber 10 to which liquid is supplied from a head tank or a liquid cartridge.

また、流路板2には、個別液室6と反対側であるノズル板1側に、ノズル連通路5に通じる循環流路を構成する液体排出流路41が設けられ、液体排出流路41は流路板2を貫通する通路44及び振動板3の開口46を介してフレーム部材20に形成された循環共通液室45に通じている。   Further, the flow path plate 2 is provided with a liquid discharge flow path 41 constituting a circulation flow path leading to the nozzle communication path 5 on the nozzle plate 1 side opposite to the individual liquid chamber 6. Is communicated with the circulation common liquid chamber 45 formed in the frame member 20 through the passage 44 penetrating the flow path plate 2 and the opening 46 of the vibration plate 3.

このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子12Aに与える電圧を基準電位から下げることによって圧電素子12Aが収縮し、振動板3の振動領域30が引かれて個別液室6の容積が膨張することで、個別液室6内に液体が流入する。   In the liquid ejection head configured as described above, for example, by lowering the voltage applied to the piezoelectric element 12A from the reference potential, the piezoelectric element 12A contracts, the vibration region 30 of the diaphragm 3 is drawn, and the volume of the individual liquid chamber 6 increases. By expanding, the liquid flows into the individual liquid chamber 6.

その後、圧電素子12Aに印加する電圧を上げて圧電素子12Aを積層方向に伸長させ、振動板3をノズル4に向かう方向に変形させて個別液室6の容積を収縮させることにより、個別液室6内の液体が加圧され、ノズル4から液体が吐出される。   Thereafter, the voltage applied to the piezoelectric element 12A is increased to extend the piezoelectric element 12A in the stacking direction, and the diaphragm 3 is deformed in the direction toward the nozzle 4 to contract the volume of the individual liquid chamber 6, thereby causing the individual liquid chamber to contract. The liquid in 6 is pressurized, and the liquid is discharged from the nozzle 4.

そして、圧電素子12Aに与える電圧を基準電位に戻すことによって振動板3の振動領域30が初期位置に復元し、個別液室6が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室10から個別液室6内に液体が充填される。そこで、ノズル4のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の吐出のための動作に移行する。   Then, by returning the voltage applied to the piezoelectric element 12A to the reference potential, the vibration region 30 of the diaphragm 3 is restored to the initial position, and the individual liquid chamber 6 expands to generate negative pressure. At this time, the common liquid chamber The individual liquid chamber 6 is filled with liquid from 10. Therefore, after the vibration of the meniscus surface of the nozzle 4 is attenuated and stabilized, the operation for the next discharge is started.

なお、このヘッドの駆動方法については上記の例(引き−押し打ち)に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。   Note that the driving method of the head is not limited to the above example (pulling-pushing), and it is also possible to perform striking or pushing depending on the direction to which the driving waveform is given.

また、このヘッドを使用する場合には、ノズル4からの液体の吐出動作の有無によらず、液体排出流路41に液体が流れるように常時液体が循環される。   When this head is used, the liquid is constantly circulated so that the liquid flows through the liquid discharge channel 41 regardless of whether or not the liquid is discharged from the nozzle 4.

そして、本実施形態においては、流路板2のノズル板1側に設けられた液体排出流路41は、図2及び図3に示すように、隣り合う個別液室6の間の隔壁部60に配置されている流路部分41aを含んでいる。   And in this embodiment, the liquid discharge flow path 41 provided in the nozzle plate 1 side of the flow-path plate 2 is the partition part 60 between the adjacent individual liquid chambers 6, as shown in FIG.2 and FIG.3. The flow path part 41a arrange | positioned in is included.

一方、圧電アクチュエータ11の圧電素子12Bは、隣り合う個別液室6の間の隔壁部60に対応する位置で振動板3に接合されて隔壁部60に連結されている。   On the other hand, the piezoelectric element 12 </ b> B of the piezoelectric actuator 11 is joined to the diaphragm 3 and connected to the partition wall 60 at a position corresponding to the partition wall 60 between the adjacent individual liquid chambers 6.

したがって、圧電素子12Bを駆動することによって隔壁部60を変形させることができる。つまり、電気機械変換素子である圧電素子12Bは、液体排出流路41の流路部分41aを変形させる手段を構成している。この圧電素子12Bと個別液室6を加圧する電気機械変換素子である圧電素子12Aとは隣り合って配置されていることになる。   Therefore, the partition wall 60 can be deformed by driving the piezoelectric element 12B. That is, the piezoelectric element 12 </ b> B that is an electromechanical conversion element constitutes a means for deforming the flow path portion 41 a of the liquid discharge flow path 41. The piezoelectric element 12B and the piezoelectric element 12A that is an electromechanical conversion element that pressurizes the individual liquid chamber 6 are arranged adjacent to each other.

次に、本実施形態における液体排出流路の流量制御作用について図4も参照して説明する。図4は同作用説明に供するノズル配列方向に沿う断面説明図である。   Next, the flow rate control action of the liquid discharge channel in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view along the nozzle arrangement direction for explaining the operation.

圧電素子12Bを駆動して液体排出流路41の流量を制御するには、(1)液体排出流路41の流路部分41aの開口断面積(液体の流れの方向と直交する方向の断面積)を小さくして流体抵抗を増加(大きく)する駆動制御を行う方法がある。また、(2)液体排出流路41の流路部分41aを1回以上変形させて入口側に向かう圧力波を生じさせる駆動制御を行う方法がある。   In order to control the flow rate of the liquid discharge flow channel 41 by driving the piezoelectric element 12B, (1) the opening cross-sectional area of the flow channel portion 41a of the liquid discharge flow channel 41 (the cross-sectional area in the direction orthogonal to the liquid flow direction) ) Is reduced to increase (increase) the fluid resistance. Further, (2) there is a method of performing drive control in which the flow path portion 41a of the liquid discharge flow path 41 is deformed at least once to generate a pressure wave toward the inlet side.

(1)の方法について
圧電素子12Bを伸長駆動することによって、図4に示すように、隔壁部60がノズル板1側に押されて変形して、液体排出流路41の流路部分41aの開口断面積が小さくなり、流路部分41aの流体抵抗が大きくなる(増加する)。
Method (1) By extending and driving the piezoelectric element 12B, as shown in FIG. 4, the partition wall portion 60 is pushed and deformed toward the nozzle plate 1, and the flow path portion 41a of the liquid discharge flow path 41 is deformed. The opening cross-sectional area is reduced, and the fluid resistance of the flow path portion 41a is increased (increased).

そこで、圧電素子12Aを駆動してノズル4から液体を吐出するとき、圧電素子12Bを伸長駆動して液体排出流路41の流路部分41aの流体抵抗を増加することで、ノズル連通路5から液体排出流路41に液体が逃げにくくなる。   Therefore, when the piezoelectric element 12A is driven to discharge the liquid from the nozzle 4, the piezoelectric element 12B is extended and driven to increase the fluid resistance of the flow path portion 41a of the liquid discharge flow path 41. It becomes difficult for the liquid to escape into the liquid discharge channel 41.

これにより、圧電素子12Aによる圧力が効率的に液体吐出に使用されることになり、吐出効率が低下することが抑制される。   Thereby, the pressure by the piezoelectric element 12A is efficiently used for liquid discharge, and the discharge efficiency is suppressed from decreasing.

(2)について
圧電素子12Bを伸縮駆動することによって隔壁部60が変形を繰り返し、液体排出流路41の流路部分41aの壁面が振動することによって、流路部分41aの液体に対して振動が付与され、流路部分41aから液体排出流路41の入口側(本実施形態ではノズル連通路)に向かう圧力波が発生する。なお、入口側に向かう圧力波の発生は、液体排出流路41の流路部分41aを1回以上変形させればよい。
Regarding (2) The partition wall portion 60 is repeatedly deformed by extending and contracting the piezoelectric element 12B, and the wall surface of the flow channel portion 41a of the liquid discharge flow channel 41 vibrates, so that the liquid in the flow channel portion 41a is vibrated. A pressure wave is generated from the flow path portion 41a toward the inlet side of the liquid discharge flow path 41 (in this embodiment, the nozzle communication path). In order to generate the pressure wave toward the inlet side, the flow path portion 41a of the liquid discharge flow path 41 may be deformed one or more times.

このとき、圧電素子12Bの駆動タイミングを制御することで、個別液室6の液体が加圧されるときに流路部分41aから液体排出流路41の入口側に向かう圧力波を発生させることができる。この圧力波によってノズル連通路5から液体排出流路41に液体が逃げにくくなる。   At this time, by controlling the driving timing of the piezoelectric element 12B, a pressure wave from the flow path portion 41a toward the inlet side of the liquid discharge flow path 41 can be generated when the liquid in the individual liquid chamber 6 is pressurized. it can. This pressure wave makes it difficult for the liquid to escape from the nozzle communication path 5 to the liquid discharge channel 41.

これにより、圧電素子12Aによる圧力が効率的に液体吐出に使用されることになり、吐出効率が低下することが抑制される。   Thereby, the pressure by the piezoelectric element 12A is efficiently used for liquid discharge, and the discharge efficiency is suppressed from decreasing.

一方、ノズル4から液体を吐出させないときには、圧電素子12Bを非駆動にして液体排出流路41の流路部分41aの流体抵抗を増加させない状態にし、あるいは、液体排出流路41の流路部分41aで圧力波を発生させない。   On the other hand, when the liquid is not discharged from the nozzle 4, the piezoelectric element 12B is not driven so that the fluid resistance of the flow channel portion 41a of the liquid discharge flow channel 41 is not increased, or the flow channel portion 41a of the liquid discharge flow channel 41 is set. Does not generate pressure waves.

これにより、液体排出流路41を通じて循環共通液室45にスムーズに液体を排出して循環させることができ、ノズル4における増粘などの液体の粘性変化を抑制し、また、気泡を排出することができる。   Thereby, the liquid can be smoothly discharged and circulated to the circulation common liquid chamber 45 through the liquid discharge channel 41, the change in the viscosity of the liquid such as thickening in the nozzle 4 is suppressed, and the bubbles are discharged. Can do.

ここで、液体排出流路の流量制御を行った場合と行わない場合の液体吐出用駆動波形の駆動電圧と吐出速度の関係の一例について図5を参照して説明する。図5は同説明に供する説明図である。   Here, an example of the relationship between the drive voltage of the liquid discharge drive waveform and the discharge speed when the flow control of the liquid discharge channel is performed and when it is not performed will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the same.

圧電素子12Aに吐出用駆動波形を与えて液体を吐出させるとき、(a)圧電素子12Bを駆動しない(非駆動)、(b)圧電素子12Bを伸長駆動して流体抵抗を増加したとき(流体抵抗)、(c)圧電素子12Bを伸縮駆動して圧力波を発生させたとき(圧力波)について、吐出用駆動波形の駆動電圧を変化させて液体吐出速度を測定した。この結果を図5に示している。   When a liquid is ejected by applying a discharge drive waveform to the piezoelectric element 12A, (a) the piezoelectric element 12B is not driven (non-driven), (b) the piezoelectric element 12B is extended and driven to increase fluid resistance (fluid) Resistance), (c) When the piezoelectric element 12B was expanded and contracted to generate a pressure wave (pressure wave), the liquid discharge speed was measured by changing the drive voltage of the discharge drive waveform. The result is shown in FIG.

この図5から分かるように、圧電素子12Bを駆動して流体抵抗を増加させ、あるいは、圧力波を発生させたときには、圧電素子12Bを駆動しない場合、つまり、液体排出流路の流路部分を変形させる手段を持たない場合に比べて、吐出速度が高くなり、吐出効率が向上する。   As can be seen from FIG. 5, when the piezoelectric element 12B is driven to increase the fluid resistance or when a pressure wave is generated, the piezoelectric element 12B is not driven, that is, the flow path portion of the liquid discharge flow path is Compared with the case where there is no means for deforming, the discharge speed is increased and the discharge efficiency is improved.

また、圧電素子12Bを駆動して流体抵抗を増加させる場合よりも、圧力波を発生させる方が、吐出速度が速くなり、より吐出効率が向上する。   In addition, when the piezoelectric element 12B is driven to increase the fluid resistance, the discharge speed is increased and the discharge efficiency is further improved when the pressure wave is generated.

次に、本発明の第2実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図6ないし図8を参照して説明する。図6は同液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向(液室長手方向)の断面説明図、図7は同じく図8のC−C断面に相当するノズル配列方向に沿う方向(液室短手方向)の断面説明図、図8は同じく図6の流路板を振動板側から見た平面説明図である。   Next, a liquid ejection head according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 is a cross-sectional explanatory view in a direction (liquid chamber longitudinal direction) orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head, and FIG. 7 is a direction along the nozzle arrangement direction corresponding to the CC cross section of FIG. 8 (liquid chamber short). FIG. 8 is an explanatory plan view of the flow path plate of FIG. 6 as viewed from the diaphragm side.

本実施形態では、流路板2のノズル板1側でノズル連通路5に開口する液体排出流路41は、流路板2の厚み方向の流路部分41bを介して振動板3側の至り、隔壁部60の振動板3側に設けられた流路部分41aを介して通路44に通じている。   In the present embodiment, the liquid discharge channel 41 that opens to the nozzle communication path 5 on the nozzle plate 1 side of the channel plate 2 reaches the diaphragm 3 side via the channel portion 41 b in the thickness direction of the channel plate 2. The passage 44 is communicated with a passage portion 41 a provided on the diaphragm 3 side of the partition wall 60.

ここで、液体排出流路41の流路部分41aは、振動板3で変形可能な壁面33が形成されている。   Here, the channel portion 41 a of the liquid discharge channel 41 is formed with a wall surface 33 that can be deformed by the diaphragm 3.

そして、隣り合う個別液室6の間に隔壁部60に対応する圧電素子12Bは、流路部分41aの変形可能な壁面33に接合されて連結されている。   And between the adjacent individual liquid chambers 6, the piezoelectric element 12B corresponding to the partition wall portion 60 is joined and connected to the deformable wall surface 33 of the flow path portion 41a.

したがって、圧電素子12Bを駆動することによって液体排出流路41の流路部分41aの壁面33を変形させることができる。つまり、電気機械変換素子である圧電素子12Bは、液体排出流路41の流路部分41aを変形させる手段を構成している。   Therefore, the wall surface 33 of the channel portion 41a of the liquid discharge channel 41 can be deformed by driving the piezoelectric element 12B. That is, the piezoelectric element 12 </ b> B that is an electromechanical conversion element constitutes a means for deforming the flow path portion 41 a of the liquid discharge flow path 41.

次に、本実施形態における液体排出流路の流量制御作用について図9も参照して説明する。図9は同作用説明に供するノズル配列方向に沿う断面説明図である。   Next, the flow rate control action of the liquid discharge channel in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional explanatory view along the nozzle arrangement direction for explaining the operation.

本実施形態においても、前記第1実施形態と同様に、圧電素子12Bを駆動して液体排出流路41の流量を制御するには、(1)液体排出流路41の流路部分41aの流体抵抗を増加する駆動制御を行う方法がある。また、(2)液体排出流路41の流路部分41aの壁面33を振動させて入口側に向かう圧力波を生じさせる駆動制御を行う方法がある。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, in order to control the flow rate of the liquid discharge channel 41 by driving the piezoelectric element 12B, (1) the fluid in the channel portion 41a of the liquid discharge channel 41 There is a method of performing drive control to increase resistance. In addition, (2) there is a method of performing drive control in which the wall surface 33 of the channel portion 41a of the liquid discharge channel 41 is vibrated to generate a pressure wave toward the inlet side.

(1)の方法について
圧電素子12Bを伸長駆動することによって、図9に示すように、壁面33が流路部分41a側に押し込まれる方向に変形して、液体排出流路41の流路部分41aの開口断面積が小さくなり、流路部分41aの流体抵抗が大きくなる(増加する)。
Method (1) By extending and driving the piezoelectric element 12B, as shown in FIG. 9, the wall surface 33 is deformed in a direction to be pushed into the flow channel portion 41a, and the flow channel portion 41a of the liquid discharge flow channel 41 is obtained. , And the fluid resistance of the flow path portion 41a increases (increases).

そこで、圧電素子12Aを駆動してノズル4から液体を吐出するとき、圧電素子12Bを伸長駆動して液体排出流路41の流路部分41aの流体抵抗を増加することで、ノズル連通路5から液体排出流路41に液体が逃げにくくなる。   Therefore, when the piezoelectric element 12A is driven to discharge the liquid from the nozzle 4, the piezoelectric element 12B is extended and driven to increase the fluid resistance of the flow path portion 41a of the liquid discharge flow path 41. It becomes difficult for the liquid to escape into the liquid discharge channel 41.

これにより、圧電素子12Aによる圧力が効率的に液体吐出に使用されることになり、吐出効率が低下することが抑制される。   Thereby, the pressure by the piezoelectric element 12A is efficiently used for liquid discharge, and the discharge efficiency is suppressed from decreasing.

(2)について
圧電素子12Bを伸縮駆動することによって、流路部分41aの壁面33が変形を繰り返して振動することによって、流路部分41aの液体に対して振動が付与され、流路部分41aから液体排出流路41の入口側(本実施形態ではノズル連通路)に向かう圧力波が発生する。
(2) By expanding and contracting the piezoelectric element 12B, the wall surface 33 of the flow path portion 41a repeatedly deforms and vibrates, whereby vibration is applied to the liquid of the flow path portion 41a, and the flow path portion 41a A pressure wave is generated toward the inlet side of the liquid discharge channel 41 (in this embodiment, the nozzle communication path).

このとき、圧電素子12Bの駆動タイミングを制御することで、個別液室6の液体が加圧されるときに流路部分41aから液体排出流路41の入口側に向かう圧力波を発生させることができる。この圧力波によってノズル連通路5から液体排出流路41に液体が逃げにくくなる。   At this time, by controlling the driving timing of the piezoelectric element 12B, a pressure wave from the flow path portion 41a toward the inlet side of the liquid discharge flow path 41 can be generated when the liquid in the individual liquid chamber 6 is pressurized. it can. This pressure wave makes it difficult for the liquid to escape from the nozzle communication path 5 to the liquid discharge channel 41.

これにより、圧電素子12Aによる圧力が効率的に液体吐出に使用されることになり、吐出効率が低下することが抑制される。   Thereby, the pressure by the piezoelectric element 12A is efficiently used for liquid discharge, and the discharge efficiency is suppressed from decreasing.

一方、ノズル4から液体を吐出させないときには、圧電素子12Bを非駆動にして液体排出流路41の流路部分41aの流体抵抗を増加させない状態にし、あるいは、液体排出流路41の流路部分41aで圧力波を発生させない。   On the other hand, when the liquid is not discharged from the nozzle 4, the piezoelectric element 12B is not driven so that the fluid resistance of the flow channel portion 41a of the liquid discharge flow channel 41 is not increased, or the flow channel portion 41a of the liquid discharge flow channel 41 is set. Does not generate pressure waves.

これにより、液体排出流路41を通じて循環共通液室45にスムーズに液体を排出して循環させることができ、ノズル4における増粘などの液体の粘性変化を抑制し、また、気泡を排出することができる。   Thereby, the liquid can be smoothly discharged and circulated to the circulation common liquid chamber 45 through the liquid discharge channel 41, the change in the viscosity of the liquid such as thickening in the nozzle 4 is suppressed, and the bubbles are discharged. Can do.

ここで、液体排出流路の流量制御を行った場合と行わない場合の液体吐出用駆動波形の駆動電圧と吐出速度の関係の一例について図10を参照して説明する。図10は同説明に供する説明図である。   Here, an example of the relationship between the drive voltage of the liquid discharge drive waveform and the discharge speed when the flow control of the liquid discharge channel is performed and when it is not performed will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the same.

圧電素子12Aに吐出用駆動波形を与えて液体を吐出させるとき、(a)圧電素子12Bを駆動しない(非駆動)、(b)圧電素子12Bを伸長駆動して流体抵抗を増加したとき(流体抵抗)、(c)圧電素子12Bを伸縮駆動して圧力波を発生させたとき(圧力波)について、吐出用駆動波形の駆動電圧を変化させて液体吐出速度を測定した。この結果を図10に示している。   When a liquid is ejected by applying a discharge drive waveform to the piezoelectric element 12A, (a) the piezoelectric element 12B is not driven (non-driven), (b) the piezoelectric element 12B is extended and driven to increase fluid resistance (fluid) Resistance), (c) When the piezoelectric element 12B was expanded and contracted to generate a pressure wave (pressure wave), the liquid discharge speed was measured by changing the drive voltage of the discharge drive waveform. The result is shown in FIG.

この図10から分かるように、圧電素子12Bを駆動して流体抵抗を増加させ、あるいは、圧力波を発生させたときには、圧電素子12Bを駆動しない場合、つまり、液体排出流路の流路部分を変形させる手段を持たない場合に比べて、吐出速度が高くなり、吐出効率が向上する。   As can be seen from FIG. 10, when the piezoelectric element 12B is driven to increase fluid resistance, or when a pressure wave is generated, the piezoelectric element 12B is not driven, that is, the flow path portion of the liquid discharge flow path is Compared with the case where there is no means for deforming, the discharge speed is increased and the discharge efficiency is improved.

また、圧電素子12Bを駆動して流体抵抗を増加させる場合よりも、圧力波を発生させる方が、吐出速度が速くなり、より吐出効率が向上する。   In addition, when the piezoelectric element 12B is driven to increase the fluid resistance, the discharge speed is increased and the discharge efficiency is further improved when the pressure wave is generated.

次に、本発明の第3実施形態について図11を参照して説明する。図11は同液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向(液室長手方向)の断面説明図である。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional explanatory view in a direction (liquid chamber longitudinal direction) orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head.

本実施形態では、ノズル4は、個別液室6における液体の流れの方向に液体を吐出する位置に配置されている。   In the present embodiment, the nozzle 4 is disposed at a position for discharging the liquid in the direction of the liquid flow in the individual liquid chamber 6.

そして、個別液室6のノズル4側の側壁面に液体排出流路41を開口させ、ここでは、前記第1実施形態と同様に、隔壁部のノズル板1側に液体排出流路41の流路部分を配置している。なお、前記第2実施形態と同様に、液体排出流路41を振動板3側に配置して変形可能な壁面を有する構成とすることもできる。   Then, a liquid discharge passage 41 is opened on the side wall surface of the individual liquid chamber 6 on the nozzle 4 side, and here, as in the first embodiment, the flow of the liquid discharge passage 41 on the nozzle plate 1 side of the partition wall portion. Road part is arranged. As in the second embodiment, the liquid discharge channel 41 may be disposed on the vibration plate 3 side to have a deformable wall surface.

このようなヘッド構成であっても、前記各実施形態と同様な作用効果を得ることができる。   Even with such a head configuration, it is possible to obtain the same effects as those of the above embodiments.

次に、上記各実施形態の液体吐出ヘッドを駆動制御する駆動制御手段であるヘッド駆動制御装置の第1例について図12及び図13を参照して説明する。図12は同ヘッド駆動制御装置の説明に供するブロック説明図、図13は駆動波形及び流量制御波形の一例を説明する説明図である。   Next, a first example of a head drive control device that is drive control means for driving and controlling the liquid ejection heads of the above embodiments will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a block diagram for explaining the head drive control device, and FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining an example of a drive waveform and a flow rate control waveform.

駆動波形生成部701は、液体吐出ヘッドの圧電素子12Aに与える液体を吐出させる1又は複数の駆動パルスを含む駆動波形PVを生成して出力する。例えば、図13(a)に示すように、1駆動周期内に複数の駆動パルスを含む駆動波形PVを生成して出力する。   The drive waveform generation unit 701 generates and outputs a drive waveform PV including one or a plurality of drive pulses for discharging the liquid applied to the piezoelectric element 12A of the liquid discharge head. For example, as shown in FIG. 13A, a drive waveform PV including a plurality of drive pulses within one drive cycle is generated and output.

この駆動波形生成部701は、例えば駆動波形PVのデータを格納保持した記憶手段、駆動波形PVのデータを読み出してD/A変換するD/A変換部、変換した駆動波形の信号を電流増幅、電圧増幅する増幅手段などを含む。   The drive waveform generation unit 701 includes, for example, a storage unit that stores and holds the data of the drive waveform PV, a D / A conversion unit that reads the data of the drive waveform PV and performs D / A conversion, current amplification of the signal of the converted drive waveform, Amplifying means for amplifying the voltage is included.

流量制御波形出力部703は、液体吐出ヘッドの圧電素子12Bに与える液体排出流路41の流路部分41aを変形させる流量制御波形PSを生成して出力する。   The flow rate control waveform output unit 703 generates and outputs a flow rate control waveform PS that deforms the flow path portion 41a of the liquid discharge flow path 41 applied to the piezoelectric element 12B of the liquid discharge head.

この流量制御波形出力部703は、図13(b)に示すように、駆動波形PVの出力開始から立ち上がり、駆動波形PVの出力終了で立ち下がる電圧波形である流量制御波形PSを生成出力する。   As shown in FIG. 13B, the flow rate control waveform output unit 703 generates and outputs a flow rate control waveform PS that is a voltage waveform that rises from the start of output of the drive waveform PV and falls at the end of output of the drive waveform PV.

この流量制御波形出力部703も、駆動波形生成部701と同様、流量制御波形PSのデータを格納保持した記憶手段、波形PSのデータを読み出してD/A変換するD/A変換部、変換した駆動波形の信号を電流増幅、電圧増幅する増幅手段などを含む。なお、単純に、入力電圧を、1駆動周期の開始でONさせ、終了でOFFさせるスイッチング手段で構成することもできる。   Similarly to the drive waveform generation unit 701, the flow rate control waveform output unit 703 also has a storage means for storing and holding data of the flow rate control waveform PS, a D / A conversion unit for reading out the waveform PS data, and performing D / A conversion. Amplifying means for amplifying the current of the drive waveform and amplifying the voltage are included. Note that it may be configured simply by switching means that turns on the input voltage at the start of one drive cycle and turns it off at the end.

データ処理部702は、印刷データを受領して、必要なデータ処理を行って、2ビットの画像データ(階調信号0、1)と、クロック信号、ラッチ信号、駆動波形PVを構成する駆動パルスを選択する選択信号(滴制御信号)を出力する。   The data processing unit 702 receives print data, performs necessary data processing, and drives pulses that constitute 2-bit image data (gradation signals 0 and 1), a clock signal, a latch signal, and a drive waveform PV. A selection signal (droplet control signal) for selecting is output.

なお、選択信号は、ヘッドドライバ509のスイッチ手段であるアナログスイッチASの開閉を滴毎に指示する信号である。駆動波形PVの印刷周期に合わせて選択すべき駆動パルス(又は波形要素で)でHレベル(ON)に状態遷移し、非選択時にはLレベル(OFF)に状態遷移する。   Note that the selection signal is a signal for instructing opening and closing of the analog switch AS, which is a switch unit of the head driver 509, for each droplet. The state transitions to the H level (ON) by a drive pulse (or waveform element) to be selected in accordance with the printing cycle of the drive waveform PV, and the state transitions to the L level (OFF) when not selected.

ヘッドドライバ509は、シフトレジスタ711と、ラッチ回路712と、デコーダ713と、レベルシフタ714と、アナログスイッチアレイ715A、715Bとを備えている。   The head driver 509 includes a shift register 711, a latch circuit 712, a decoder 713, a level shifter 714, and analog switch arrays 715A and 715B.

シフトレジスタ711は、データ処理部702からの転送クロック(シフトクロック)及びシリアル画像データ(階調データ:2ビット/1チャンネル(1ノズル)を入力する。ラッチ回路712は、シフトレジスタ711の各レジスト値をラッチ信号によってラッチする。   The shift register 711 inputs the transfer clock (shift clock) and serial image data (gradation data: 2 bits / 1 channel (1 nozzle)) from the data processing unit 702. The latch circuit 712 includes each register of the shift register 711. The value is latched by the latch signal.

デコーダ713は、階調データと選択信号をデコードして結果を出力する。レベルシフタ714は、デコーダ713のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチアレイ715A、715BのアナログスイッチASが動作可能なレベルへとレベル変換する。   The decoder 713 decodes the gradation data and the selection signal and outputs the result. The level shifter 714 converts the logic level voltage signal of the decoder 713 to a level at which the analog switches AS of the analog switch arrays 715A and 715B can operate.

アナログスイッチアレイ715A、715BのアナログスイッチASは、レベルシフタ714を介して与えられるデコーダ713の出力でオン/オフ(開閉)される。   The analog switches AS of the analog switch arrays 715A and 715B are turned on / off (opened / closed) by the output of the decoder 713 given through the level shifter 714.

アナログスイッチアレイ715AのアナログスイッチASは、圧電素子12Aの個別電極に接続され、駆動波形生成部701からの駆動波形PVが入力されている。   The analog switch AS of the analog switch array 715A is connected to the individual electrode of the piezoelectric element 12A, and the drive waveform PV from the drive waveform generation unit 701 is input.

したがって、シリアル転送された画像データ(階調データ)と選択信号をデコーダ713でデコードした結果に応じてアナログスイッチASがオン/オフにする。これにより、駆動波形PVを構成する所要の駆動パルス(あるいは波形要素)が通過して(選択されて)、圧電素子12Aに与えられ、液体が吐出される。   Therefore, the analog switch AS is turned on / off according to the result of decoding the serially transferred image data (gradation data) and the selection signal by the decoder 713. As a result, a required drive pulse (or waveform element) constituting the drive waveform PV passes (is selected), is given to the piezoelectric element 12A, and the liquid is ejected.

アナログスイッチアレイ715BのアナログスイッチASは、圧電素子12Bの個別電極に接続され、流量制御波形出力部703からの流量制御波形PSが入力されている。   The analog switch AS of the analog switch array 715B is connected to the individual electrode of the piezoelectric element 12B, and the flow control waveform PS from the flow control waveform output unit 703 is input.

また、アナログスイッチアレイ715BのアナログスイッチASは、当該圧電素子12Bで変形させる液体排出流路41が通じる個別液室6を加圧する圧電素子12Aに対応するラッチ回路712のラッチデータでオン/オフされる。   Also, the analog switch AS of the analog switch array 715B is turned on / off by latch data of the latch circuit 712 corresponding to the piezoelectric element 12A that pressurizes the individual liquid chamber 6 through which the liquid discharge channel 41 deformed by the piezoelectric element 12B communicates. The

これにより、液体を吐出するノズル4については、1駆動周期の間、流量制御波形PSが圧電素子12Bに与えられ、圧電素子12Bが伸長して流路部分41aの流体抵抗が増加する。   As a result, for the nozzle 4 that discharges the liquid, the flow rate control waveform PS is applied to the piezoelectric element 12B during one drive cycle, and the piezoelectric element 12B expands to increase the fluid resistance of the flow path portion 41a.

次に、上記各実施形態の液体吐出ヘッドを駆動制御するヘッド駆動制御装置の第2例について図14及び図15を参照して説明する。図14は同ヘッド駆動制御装置の説明に供するブロック説明図、図15は駆動波形及び流量制御波形の一例を説明する説明図である。   Next, a second example of a head drive control device that drives and controls the liquid discharge heads of the above embodiments will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is an explanatory block diagram for explaining the head drive control device, and FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining an example of a drive waveform and a flow rate control waveform.

本実施形態では、駆動波形生成部701は、前記第1例と同様に、例えば、図15(a)に示すように、1駆動周期内に複数の駆動パルスを含む駆動波形PVを生成して出力する。   In the present embodiment, the drive waveform generation unit 701 generates a drive waveform PV including a plurality of drive pulses within one drive cycle as shown in FIG. 15A, for example, as in the first example. Output.

流量制御波形出力部703は、液体吐出ヘッドの圧電素子12Bに与える液体排出流路41の流路部分41aを変形させる流量制御波形PSとして、例えば、図15(b)に示すように、駆動波形PVの駆動パルスに同期した駆動パルスを含む流量制御波形PSを生成出力する。ここで、同期するとは、駆動波形PVの駆動パルスで圧電素子12Aが伸長して個別液室6を収縮させるときに、圧電素子12Bも液体排出流路41の流路部分41aを収縮させる方向に伸長するとい意味である。   The flow rate control waveform output unit 703 is a drive waveform as a flow rate control waveform PS that deforms the flow path portion 41a of the liquid discharge flow path 41 applied to the piezoelectric element 12B of the liquid ejection head, as shown in FIG. A flow control waveform PS including a drive pulse synchronized with the PV drive pulse is generated and output. Here, the synchronization means that the piezoelectric element 12A is contracted by the drive pulse of the drive waveform PV in a direction in which the piezoelectric element 12B contracts the flow path portion 41a of the liquid discharge flow path 41 when the individual liquid chamber 6 contracts. It means to extend.

また、本実施形態では、アナログスイッチアレイ715BのアナログスイッチASは、当該圧電素子12Bで変形させる液体排出流路41が通じる個別液室6を加圧する圧電素子12Aに与えるデコード結果でオン/オフされる。   Further, in the present embodiment, the analog switch AS of the analog switch array 715B is turned on / off by a decoding result given to the piezoelectric element 12A that pressurizes the individual liquid chamber 6 through which the liquid discharge channel 41 deformed by the piezoelectric element 12B communicates. The

これにより、液体を吐出するノズル4については、駆動波形PVの駆動パルスが与えられるときに、流量制御波形PSの駆動パルスも選択されて圧電素子12Bに与えられ、圧電素子12Bが伸長して流路部分41aから液体排出流路41の入口に向かう圧力波が発生される。   As a result, for the nozzle 4 that discharges the liquid, when the drive pulse of the drive waveform PV is given, the drive pulse of the flow rate control waveform PS is also selected and given to the piezoelectric element 12B, and the piezoelectric element 12B expands and flows. A pressure wave from the passage portion 41a toward the inlet of the liquid discharge passage 41 is generated.

次に、上記各実施形態の液体吐出ヘッドを駆動制御するヘッド駆動制御装置の第3例について図16を参照して説明する。図16は同ヘッド駆動制御装置の説明に供するブロック説明図である。   Next, a third example of the head drive control device that drives and controls the liquid discharge heads of the above embodiments will be described with reference to FIG. FIG. 16 is an explanatory block diagram for explaining the head drive control device.

本実施形態は、液体排出流路41の流路部分41aを変形させる圧電素子12Bに与える流路制御波形として、駆動波形生成部701で生成する液体吐出用の駆動波形PVをそのまま使用している。   In the present embodiment, the liquid discharge drive waveform PV generated by the drive waveform generation unit 701 is used as it is as the flow path control waveform applied to the piezoelectric element 12B that deforms the flow path portion 41a of the liquid discharge flow path 41. .

そして、上記第2例と同様に、アナログスイッチアレイ715BのアナログスイッチASは、当該圧電素子12Bで変形させる液体排出流路41が通じる個別液室6を加圧する圧電素子12Aに与えるデコード結果でオン/オフされる。   Similarly to the second example, the analog switch AS of the analog switch array 715B is turned on by the decoding result given to the piezoelectric element 12A that pressurizes the individual liquid chamber 6 through which the liquid discharge channel 41 deformed by the piezoelectric element 12B communicates. / Turned off.

これにより、駆動波形をそのまま流量制御波形として使用できる場合には、圧電素子12Bを駆動するために別途流量制御波形を生成する必要がなくなり、構成が簡単になる。   Thereby, when the drive waveform can be used as it is as the flow control waveform, it is not necessary to generate a separate flow control waveform for driving the piezoelectric element 12B, and the configuration is simplified.

次に、本発明の第4実施形態について図17を参照して説明する。図17は同実施形態の説明に供するノズル配列方向に沿う方向(液室短手方向)の断面説明図である。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a cross-sectional explanatory diagram in a direction along the nozzle arrangement direction (liquid chamber short direction) for explaining the embodiment.

本実施形態では、液体排出流路41が対応するノズル4毎に圧電素子12Bの変形量を異ならせ、各ノズル4の吐出特性を揃えるようにしている。   In the present embodiment, the deformation amount of the piezoelectric element 12B is varied for each nozzle 4 corresponding to the liquid discharge channel 41 so that the ejection characteristics of the nozzles 4 are aligned.

次に、本発明の第5実施形態について図18を参照して説明する。図18は同実施形態の説明に供するノズル配列方向に沿う方向の断面説明図である。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a cross-sectional explanatory diagram in a direction along the nozzle arrangement direction for explaining the embodiment.

本実施形態では、前記各実施形態と反対に、圧電素子12Bを駆動していないときには、図18(a)に示すように、液体排出流路41の流路部分41aは所要の流体抵抗値を有する流体抵抗部となっている。   In the present embodiment, contrary to the above embodiments, when the piezoelectric element 12B is not driven, the flow channel portion 41a of the liquid discharge flow channel 41 has a required fluid resistance value as shown in FIG. It has a fluid resistance part.

そして、圧電素子12Bを駆動することで、図18(b)に示すように、圧電素子12Bが収縮して流路部分41aの開口断面積を大きくし、流体抵抗部となる流路部分41aの流体抵抗を小さくする。   Then, by driving the piezoelectric element 12B, as shown in FIG. 18 (b), the piezoelectric element 12B contracts to increase the opening cross-sectional area of the flow path portion 41a, and the flow path portion 41a serving as the fluid resistance portion of the flow path portion 41a. Reduce fluid resistance.

そこで、本実施形態では、ノズル4から吐出を行わないときに、圧電素子12Bを駆動して、液体排出流路41の流体抵抗部となっている流路部分41aの流体抵抗を小さくする制御を行う。   Therefore, in the present embodiment, when ejection is not performed from the nozzle 4, the piezoelectric element 12 </ b> B is driven to control to reduce the fluid resistance of the flow path portion 41 a that is the fluid resistance section of the liquid discharge flow path 41. Do.

つまり、常時吐出を行い、たまにメンテナンスを行うような液体を吐出する装置の場合には、流路部分41aの流体抵抗を小さくするタイミングが少なくなるため、圧電素子12Bを非駆動にする時間を長くできるので、駆動制御が容易になる。   That is, in the case of a device that constantly discharges and occasionally discharges a liquid that performs maintenance, the timing for reducing the fluid resistance of the flow path portion 41a is reduced, so the time for which the piezoelectric element 12B is not driven is lengthened. As a result, drive control becomes easy.

これに対し、吐出を行う時間が短い場合には、圧電素子12Bが非駆動状態のときに流路部分41aの流体抵抗が小さくなるよう構成した方が、駆動制御が容易になる。   On the other hand, when the ejection time is short, driving control is easier if the fluid resistance of the flow path portion 41a is reduced when the piezoelectric element 12B is in the non-driven state.

次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図19及び図20を参照して説明する。図19は同装置の要部平面説明図、図20は同装置の要部側面説明図である。   Next, an example of a device for ejecting liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 19 is an explanatory plan view of an essential part of the apparatus, and FIG. 20 is an explanatory side view of an essential part of the apparatus.

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

このキャリッジ403には、本発明に係る液体吐出ヘッド404及びヘッドタンク441を一体にした液体吐出ユニット440を搭載している。液体吐出ユニット440の液体吐出ヘッド404は、例えば、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド404は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。   A liquid discharge unit 440 in which the liquid discharge head 404 and the head tank 441 according to the present invention are integrated is mounted on the carriage 403. The liquid discharge head 404 of the liquid discharge unit 440 discharges, for example, yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) liquids. The liquid ejection head 404 is mounted with a nozzle row composed of a plurality of nozzles arranged in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, and the ejection direction facing downward.

液体吐出ヘッド404の外部に貯留されている液体を液体吐出ヘッド404に供給するための供給機構494により、ヘッドタンク441には、液体カートリッジ450に貯留されている液体が供給される。   The liquid stored in the liquid cartridge 450 is supplied to the head tank 441 by the supply mechanism 494 for supplying the liquid stored outside the liquid discharge head 404 to the liquid discharge head 404.

供給機構494は、液体カートリッジ450を装着する充填部であるカートリッジホルダ451、チューブ456、送液ポンプを含む送液ユニット452等で構成される。液体カートリッジ450はカートリッジホルダ451に着脱可能に装着される。ヘッドタンク441には、チューブ456を介して送液ユニット452によって、液体カートリッジ450から液体が送液される。   The supply mechanism 494 includes a cartridge holder 451 that is a filling unit for mounting the liquid cartridge 450, a tube 456, a liquid feeding unit 452 including a liquid feeding pump, and the like. The liquid cartridge 450 is detachably attached to the cartridge holder 451. Liquid is fed from the liquid cartridge 450 to the head tank 441 by the liquid feeding unit 452 via the tube 456.

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

搬送ベルト412は用紙410を吸着して液体吐出ヘッド404に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト412は、無端状ベルトであり、搬送ローラ413と、テンションローラ414との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。   The conveyance belt 412 adsorbs the paper 410 and conveys it at a position facing the liquid ejection head 404. The transport belt 412 is an endless belt and is stretched between the transport roller 413 and the tension roller 414. The adsorption can be performed by electrostatic adsorption or air suction.

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

さらに、キャリッジ403の主走査方向の一方側には搬送ベルト412の側方に液体吐出ヘッド404の維持回復を行う維持回復機構420が配置されている。   Further, on one side of the carriage 403 in the main scanning direction, a maintenance / recovery mechanism 420 that performs maintenance / recovery of the liquid ejection head 404 is disposed on the side of the transport belt 412.

維持回復機構420は、例えば液体吐出ヘッド404のノズル面(ノズルが形成された面)をキャッピングするキャップ部材421、ノズル面を払拭するワイパ部材422などで構成されている。   The maintenance / recovery mechanism 420 includes, for example, a cap member 421 for capping the nozzle surface (surface on which the nozzle is formed) of the liquid ejection head 404, a wiper member 422 for wiping the nozzle surface, and the like.

主走査移動機構493、供給機構494、維持回復機構420、搬送機構495は、側板491A,491B、背板491Cを含む筐体に取り付けられている。   The main scanning movement mechanism 493, the supply mechanism 494, the maintenance / recovery mechanism 420, and the transport mechanism 495 are attached to a housing including the side plates 491A and 491B and the back plate 491C.

このように構成したこの装置においては、用紙410が搬送ベルト412上に給紙されて吸着され、搬送ベルト412の周回移動によって用紙410が副走査方向に搬送される。   In this apparatus configured as described above, the paper 410 is fed and sucked onto the transport belt 412, and the paper 410 is transported in the sub-scanning direction by the circular movement of the transport belt 412.

そこで、キャリッジ403を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド404を駆動することにより、停止している用紙410に液体を吐出して画像を形成
する。
Therefore, the liquid ejection head 404 is driven in accordance with the image signal while moving the carriage 403 in the main scanning direction, thereby ejecting liquid onto the stopped paper 410 to form an image.

このように、この装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を安定して形成することができる。   Thus, since this apparatus includes the liquid ejection head according to the present invention, a high-quality image can be stably formed.

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図21を参照して説明する。図21は同ユニットの要部平面説明図である。   Next, another example of the liquid discharge unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 21 is an explanatory plan view of the main part of the unit.

この液体吐出ユニットは、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板491A、491B及び背板491Cで構成される筐体部分と、主走査移動機構493と、キャリッジ403と、液体吐出ヘッド404で構成されている。   The liquid discharge unit includes a casing portion composed of side plates 491A and 491B and a back plate 491C, a main scanning moving mechanism 493, a carriage 403, and a liquid among the members constituting the liquid discharge device. The discharge head 404 is configured.

なお、この液体吐出ユニットの例えば側板491Bに、前述した維持回復機構420、及び供給機構494の少なくともいずれかを更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。   Note that a liquid discharge unit in which at least one of the above-described maintenance and recovery mechanism 420 and the supply mechanism 494 is further attached to, for example, the side plate 491B of the liquid discharge unit may be configured.

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例について図22を参照して説明する。図22は同ユニットの正面説明図である。   Next, still another example of the liquid discharge unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 22 is an explanatory front view of the unit.

この液体吐出ユニットは、流路部品444が取付けられた液体吐出ヘッド404と、流路部品444に接続されたチューブ456で構成されている。   This liquid discharge unit includes a liquid discharge head 404 to which a flow path component 444 is attached, and a tube 456 connected to the flow path component 444.

なお、流路部品444はカバー442の内部に配置されている。流路部品444に代えてヘッドタンク441を含むこともできる。また、流路部品444の上部には液体吐出ヘッド404と電気的接続を行うコネクタ443が設けられている。   The flow path component 444 is disposed inside the cover 442. A head tank 441 may be included instead of the flow path component 444. In addition, a connector 443 that is electrically connected to the liquid ejection head 404 is provided above the flow path component 444.

次に、本発明に係る液体を吐出する装置の他の例について図23及び図24を参照して説明する。図23は同装置の概略説明図、図24は同装置のヘッドユニットの平面説明図である。   Next, another example of the apparatus for ejecting liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 23 is a schematic explanatory view of the apparatus, and FIG. 24 is a plan explanatory view of the head unit of the apparatus.

この装置は、ロール紙などの連続体1510を搬入する搬入手段1501と、搬入手段1501から搬入された連続体1510を印刷手段1505に案内搬送する案内搬送手段1503と、連続体1510に対して液体を吐出して画像を形成する印刷を行う印刷手段1505と、連続体1510を乾燥する乾燥手段1507と、連続体1510を排出する排出手段1509などを備えている。   This apparatus includes a carry-in means 1501 for carrying a continuous body 1510 such as roll paper, a guide carrying means 1503 for guiding and carrying the continuous body 1510 carried from the carry-in means 1501 to the printing means 1505, and a liquid for the continuous body 1510. A printing unit 1505 that performs printing to form an image by ejecting the liquid, a drying unit 1507 that dries the continuous body 1510, a discharge unit 1509 that discharges the continuous body 1510, and the like.

連続体1510は搬入手段1501の元巻きローラ1511から送り出され、搬入手段1501、案内搬送手段1503、乾燥手段1507、排出手段1509の各ローラによって案内、搬送されて、排出手段1509の巻取りローラ1591にて巻き取られる。   The continuous body 1510 is sent out from the original winding roller 1511 of the carry-in means 1501, guided and conveyed by the respective rollers of the carry-in means 1501, the guide conveyance means 1503, the drying means 1507, and the discharge means 1509, and the take-up roller 1591 of the discharge means 1509. It is wound up by.

この連続体1510は、印刷手段1505において、搬送ガイド部材1559上をヘッドユニット1550及びヘッドユニット1555に対向して搬送され、ヘッドユニット1550から吐出される液体によって画像が形成され、ヘッドユニット1555から吐出される処理液で後処理が行われる。   The continuum 1510 is conveyed on the conveyance guide member 1559 by the printing unit 1505 so as to face the head unit 1550 and the head unit 1555, and an image is formed by the liquid ejected from the head unit 1550. Post-processing is performed with the processing liquid.

ここで、ヘッドユニット1550には、例えば、連続体搬送方向上流側から、4色分のフルライン型ヘッドアレイ1551K、1551C、1551M、1551Y(以下、色の区別しないときは「ヘッドアレイ1551」という。)が配置されている。   Here, the head unit 1550 includes, for example, four-line full-line type head arrays 1551K, 1551C, 1551M, and 1551Y (hereinafter referred to as “head array 1551” when colors are not distinguished) from the upstream side in the continuous conveyance direction. .) Is arranged.

各ヘッドアレイ1551は、液体吐出手段であり、それぞれ、搬送される連続体1510に対してブラックK,シアンC、マゼンタM、イエローYの液体を吐出する。なお、色の種類及び数はこれに限るものではない。   Each head array 1551 is a liquid ejection unit, and ejects black K, cyan C, magenta M, and yellow Y liquids to the continuum 1510 being conveyed. The type and number of colors are not limited to this.

ヘッドアレイ1551は、例えば、図24に示すように、本発明に係る循環型の液体吐出ヘッド1000をベース部材1552上に千鳥状に並べて配置したものであるが、これに限らない。なお、図24ではヘッドユニットは簡略化して示している。   For example, as shown in FIG. 24, the head array 1551 is configured by arranging the circulation type liquid discharge heads 1000 according to the present invention side by side on a base member 1552. However, the present invention is not limited to this. In FIG. 24, the head unit is shown in a simplified manner.

次に、この装置における液体循環システムの一例について図25を参照して説明する。図25は同システムの説明に供するブロック説明図である。   Next, an example of the liquid circulation system in this apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 25 is a block diagram for explaining the system.

液体循環システム1630は、メインタンク1602、ヘッド1000、供給タンク1631、循環タンク1632、コンプレッサ1633、真空ポンプ1634、第1送液ポンプ1635、第2送液ポンプ1636、供給側圧力センサ1637、循環側圧力センサ1638、レギュレータ(R)1639a,1639bなどで構成されている。   The liquid circulation system 1630 includes a main tank 1602, a head 1000, a supply tank 1631, a circulation tank 1632, a compressor 1633, a vacuum pump 1634, a first liquid feed pump 1635, a second liquid feed pump 1636, a supply side pressure sensor 1637, and a circulation side. A pressure sensor 1638, regulators (R) 1639a and 1639b, and the like are included.

供給側圧力センサ1637は、供給タンク1631とヘッド1000との間であって、ヘッド1000の共通液室10に通じる供給ポートに繋がった供給流路側に接続されている。循環側圧力センサ1638は、ヘッド1000と循環タンク1632との間であって、ヘッド1000の循環共通液室45に通じる排出ポートに繋がった排出流路側に接続されている。   The supply-side pressure sensor 1637 is connected between the supply tank 1631 and the head 1000 and on the supply flow path side connected to the supply port that communicates with the common liquid chamber 10 of the head 1000. The circulation-side pressure sensor 1638 is connected between the head 1000 and the circulation tank 1632 and on the discharge channel side connected to the discharge port leading to the circulation common liquid chamber 45 of the head 1000.

循環タンク1632の一方は、第1送液ポンプ1635を介して供給タンク1631と接続されており、循環タンク1632の他方は第2送液ポンプ1636を介してメインタンク1602と接続されている。   One of the circulation tanks 1632 is connected to the supply tank 1631 via the first liquid feed pump 1635, and the other of the circulation tanks 1632 is connected to the main tank 1602 via the second liquid feed pump 1636.

これにより、供給タンク1631から供給ポートを通ってヘッド1000内に液体が流入し、循環ポートから排出されて循環タンク1632へ排出される。そして、さらに第1送液ポンプ1635によって循環タンク1632から供給タンク1631へ液体が送られることによって液体が循環する。   As a result, liquid flows from the supply tank 1631 through the supply port into the head 1000, discharged from the circulation port, and discharged to the circulation tank 1632. Further, the liquid is circulated by the liquid being sent from the circulation tank 1632 to the supply tank 1631 by the first liquid feed pump 1635.

また、供給タンク1631にはコンプレッサ1633がつなげられており、供給側圧力センサ1637で所定の正圧が検知されるように制御される。一方、循環タンク1632には真空ポンプ1634がつなげられており、循環側圧力センサ1638で所定の負圧が検知されるよう制御される。   Further, a compressor 1633 is connected to the supply tank 1631 and is controlled so that a predetermined positive pressure is detected by the supply side pressure sensor 1637. On the other hand, a vacuum pump 1634 is connected to the circulation tank 1632, and the circulation side pressure sensor 1638 is controlled to detect a predetermined negative pressure.

これにより、ヘッド1000内の共通液室から個別液室、液体排出流路を通って循環共通液室へと液体を常時循環させつつ、メニスカスの負圧を一定に保つことができる。   Thereby, the negative pressure of the meniscus can be kept constant while constantly circulating the liquid from the common liquid chamber in the head 1000 to the circulation common liquid chamber through the individual liquid chamber and the liquid discharge channel.

また、ヘッド1000のノズル4から液体を吐出すると、供給タンク1631及び循環タンク1632内の液体量が減少していく。そのため、適宜、第2送液ポンプ1636を用いて、メインタンク1602から循環タンク1632に液体を補充する。メインタンク1602から循環タンク1632への液体補充のタイミングは、循環タンク1632内の液体の液面高さが所定高さよりも下がったときに液体補充を行うなど、循環タンク1632内に設けた液面センサなどの検知結果によって制御することができる。   Further, when liquid is ejected from the nozzle 4 of the head 1000, the amount of liquid in the supply tank 1631 and the circulation tank 1632 decreases. Therefore, liquid is replenished from the main tank 1602 to the circulation tank 1632 using the second liquid feed pump 1636 as appropriate. The liquid replenishment timing from the main tank 1602 to the circulation tank 1632 is the liquid level provided in the circulation tank 1632 such that liquid replenishment is performed when the liquid level in the circulation tank 1632 falls below a predetermined level. It can be controlled by the detection result of a sensor or the like.

本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が30mPa・s以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、3次元造形用材料液等の用途で用いることができる。   In the present application, the liquid to be ejected is not particularly limited as long as it has a viscosity and surface tension that can be ejected from the head, and the viscosity becomes 30 mPa · s or less at room temperature, normal pressure, or by heating and cooling. It is preferable. 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.

液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ(積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子)、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。   As energy generation sources for discharging liquid, piezoelectric actuators (laminated piezoelectric elements and thin film piezoelectric elements), thermal actuators using electrothermal transducers such as heating resistors, electrostatic actuators consisting of a diaphragm and counter electrode are used. To be included.

「液体吐出ユニット」は、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体が含まれる。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。   The “liquid ejection unit” is a unit in which functional parts and mechanisms are integrated with a liquid ejection head, and includes an assembly of parts related to liquid ejection. 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.

「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を 気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。 The “apparatus for ejecting liquid” includes an apparatus that includes a liquid ejection head or a liquid ejection unit and that ejects liquid by driving the liquid ejection head. The apparatus for ejecting a liquid includes not only an apparatus capable of ejecting a liquid to an object to which the liquid can adhere, but also an apparatus for ejecting the liquid into 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, as the “device for ejecting liquid”, other than the above, a treatment liquid coating apparatus that ejects a treatment liquid onto a sheet in order to apply the treatment liquid to the surface of the sheet for the purpose of modifying the surface of the sheet, There is an injection granulation apparatus that granulates raw material fine particles by spraying a composition liquid in which raw materials are dispersed in a solution through a nozzle.

なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。   Note that the terms “image formation”, “recording”, “printing”, “printing”, “printing”, “modeling” and the like in the terms of the present application are all synonymous.

1 ノズル板
2 流路板
3 振動板
4 ノズル
5 ノズル連通路
6 個別液室
10 共通液室
11 圧電アクチュエータ
20 フレーム部材
41 液体排出流路
41a 流路部分
45 循環共通液室
60 隔壁部
403 キャリッジ
404 液体吐出ヘッド
440 液体吐出ユニット
1000 ヘッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nozzle plate 2 Flow path plate 3 Vibration plate 4 Nozzle 5 Nozzle communication path 6 Individual liquid chamber 10 Common liquid chamber 11 Piezoelectric actuator 20 Frame member 41 Liquid discharge flow path 41a Flow path portion 45 Circulating common liquid chamber 60 Bulkhead section 403 Carriage 404 Liquid discharge head 440 Liquid discharge unit 1000 head

Claims (12)

液体を吐出する複数のノズルと、
前記ノズルに通じる複数の個別液室と、
前記個別液室に通じる複数の液体排出流路と、を備え、
前記液体排出流路は隣り合う前記個別液室の間の隔壁部に配置された流路部分を含み、
前記液体排出流路の流路部分の少なくとも一部を変形させる手段を備えている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
A plurality of nozzles for discharging liquid;
A plurality of individual liquid chambers leading to the nozzle;
A plurality of liquid discharge passages communicating with the individual liquid chambers,
The liquid discharge flow path includes a flow path portion disposed in a partition between adjacent individual liquid chambers,
A liquid discharge head comprising means for deforming at least a part of a flow path portion of the liquid discharge flow path.
前記ノズルと前記個別液室とを通じるノズル連通路を有し、
前記液体排出流路は、前記ノズル連通路を介して前記個別液室に通じる
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
A nozzle communication path through the nozzle and the individual liquid chamber;
The liquid discharge head according to claim 1, wherein the liquid discharge channel communicates with the individual liquid chamber via the nozzle communication path.
前記変形させる手段は、前記隔壁部に連結された電気機械変換素子である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッド。
The liquid ejection head according to claim 1, wherein the means for deforming is an electromechanical conversion element connected to the partition wall.
前記液体排出流路の流路部分は変形可能な壁面を有し、
前記変形させる手段は、前記壁面に連結された電気機械変換素子である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッド。
The flow path portion of the liquid discharge flow path has a deformable wall surface,
The liquid discharge head according to claim 1, wherein the means for deforming is an electromechanical transducer element connected to the wall surface.
前記個別液室を加圧する電気機械変換素子を有し、
前記壁面に連結された電気機械変換素子と前記個別液室を加圧する電気機械変換素子とは隣り合って配置されている
ことを特徴とする請求項4に記載の液体吐出ヘッド。
An electromechanical transducer for pressurizing the individual liquid chamber;
The liquid discharge head according to claim 4, wherein the electromechanical conversion element connected to the wall surface and the electromechanical conversion element that pressurizes the individual liquid chamber are arranged adjacent to each other.
請求項1ないし5のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを含むことを特徴とする液体吐出ユニット。   A liquid discharge unit comprising the liquid discharge head according to claim 1. 前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留するヘッドタンク、前記液体吐出ヘッドを搭載するキャリッジ、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構、前記液体吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構、前記液体吐出ヘッドを主走査方向に移動させる主走査移動機構の少なくともいずれか一つと前記液体吐出ヘッドとを一体化した
ことを特徴とする請求項6に記載の液体吐出ユニット。
A head tank for storing liquid to be supplied to the liquid discharge head, a carriage on which the liquid discharge head is mounted, a supply mechanism for supplying liquid to the liquid discharge head, a maintenance / recovery mechanism for maintaining and recovering the liquid discharge head, and the liquid The liquid discharge unit according to claim 6, wherein at least one of a main scanning movement mechanism for moving the discharge head in the main scanning direction and the liquid discharge head are integrated.
請求項1ないし5のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項6若しくは7に記載の液体吐出ユニットを備えていることを特徴とする液体を吐出する装置。   An apparatus for ejecting liquid, comprising the liquid ejection head according to claim 1 or the liquid ejection unit according to claim 6 or 7. 前記変形させる手段を駆動制御する手段を備え、
前記駆動制御する手段は、前記ノズルから液体を吐出させるときに、前記変形させる手段により前記液体排出流路の流路部分を変形させて、前記液体排出流路の流路部分の流体抵抗を大きくする
ことを特徴とする請求項8に記載の液体を吐出する装置。
Means for driving and controlling the means for deforming,
The means for controlling the drive increases the fluid resistance of the flow path portion of the liquid discharge flow path by deforming the flow path portion of the liquid discharge flow path by the deforming means when discharging the liquid from the nozzle. The apparatus for ejecting liquid according to claim 8.
前記変形させる手段を駆動制御する手段を備え、
前記駆動制御する手段は、前記ノズルから液体を吐出させるときに、前記変形させる手段により前記液体排出流路の流路部分を1回以上変形させて、前記液体排出流路の入口側に向かう圧力波を生じさせる
ことを特徴とする請求項9に記載の液体を吐出する装置。
Means for driving and controlling the means for deforming,
The drive control means is configured to deform the flow path portion of the liquid discharge flow path one or more times by the deforming means when discharging the liquid from the nozzle, and pressure toward the inlet side of the liquid discharge flow path. The apparatus for discharging a liquid according to claim 9, wherein a wave is generated.
複数の前記変形させる手段を個別に駆動する
ことを特徴とする請求項9ないし10のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
11. The apparatus for ejecting liquid according to claim 9, wherein a plurality of the means for deforming are individually driven.
前記ノズルからの液体の吐出動作の有無によらず、前記液体排出流路に液体が流れる
ことを特徴とする請求項8ないし11のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
The apparatus for discharging a liquid according to claim 8, wherein the liquid flows through the liquid discharge channel regardless of whether or not a liquid is discharged from the nozzle.
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