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公開番号2024117084
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-28
出願番号2024021689
出願日2024-02-16
発明の名称フロースルー型プリントヘッド
出願人株式会社リコー
代理人個人,個人
主分類B41J 2/14 20060101AFI20240821BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】印刷流体を噴射するプリントヘッドを提供する。
【解決手段】一実施形態では、フロースルー型プリントヘッドは、プリントヘッドの長さに沿って概ね平行な第1列及び第2列に配置された複数の噴射チャネルを含み、噴射チャネルのそれぞれは、ダイヤフラムと、圧力チャンバと、印刷流体を噴射するように構成されたノズルとを含む。フロースルー型プリントヘッドは、第1列の噴射チャネルに流体結合された第1のマニフォールドと、第1列の噴射チャネルに流体結合された第2のマニフォールドとを更に含む。第1のマニフォールド及び第2のマニフォールドは、第1列の両側に配置され、第2のマニフォールドは、第1列と第2列との間の中間領域に配置される。
【選択図】図5A
特許請求の範囲【請求項１】
フロースルー型プリントヘッドであって、
前記プリントヘッドの長さに沿って概ね平行な第1列及び第2列に配置された複数の噴射チャネルであり、前記噴射チャネルのそれぞれは、ダイヤフラムと、圧力チャンバと、印刷流体を噴射するように構成されたノズルとを含む、複数の噴射チャネルと、
前記第1列の前記噴射チャネルに流体結合された第1のマニフォールドと、
前記第1列の前記噴射チャネルに流体結合された第2のマニフォールドと
を含み、
前記第1のマニフォールド及び前記第2のマニフォールドは、前記第1列の両側に配置され、前記第2のマニフォールドは、前記第1列と前記第2列との間の中間領域に配置される、フロースルー型プリントヘッド。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記第1列の前記噴射チャネルは、前記圧力チャンバを前記第1のマニフォールドに流体結合する第1のチャネル流体通路と、前記圧力チャンバを前記第2のマニフォールドに流体結合する第2のチャネル流体通路とをそれぞれ含み、
前記第1のチャネル流体通路及び前記第2のチャネル流体通路は、前記圧力チャンバの両側に配置される、請求項１に記載のフロースルー型プリントヘッド。
【請求項３】
前記印刷流体は、前記噴射チャネルの同じ長さ方向に、前記第1のチャネル流体通路及び前記第2のチャネル流体通路を介して前記圧力チャンバに流入し、前記圧力チャンバから流出する、請求項２に記載のフロースルー型プリントヘッド。
【請求項４】
前記第1列の前記噴射チャネルのそれぞれの前記第2のチャネル流体通路は、前記中間領域に配置される、請求項２に記載のフロースルー型プリントヘッド。
【請求項５】
前記第1のマニフォールドは、前記フロースルー型プリントヘッドの長手方向側部と前記第1列との間の外側領域に配置され、
前記第1列の前記噴射チャネルのそれぞれの前記第1のチャネル流体通路は、前記外側領域に配置される、請求項４に記載のフロースルー型プリントヘッド。
【請求項６】
前記第1のマニフォールド及び前記第2のマニフォールドを流体結合する1つ以上のマニフォールド間流体通路を更に含む、請求項１に記載のフロースルー型プリントヘッド。
【請求項７】
前記第2列の前記噴射チャネルに流体結合された第3のマニフォールドと、
前記第2列の前記噴射チャネルに流体結合された第4のマニフォールドと
を更に含み、
前記第3のマニフォールド及び前記第4のマニフォールドは、前記第2列の両側に配置され、前記第4のマニフォールドは前記中間領域に配置され、
前記第2のマニフォールドは、前記第1列と前記第4のマニフォールドとの間に配置され、前記第4のマニフォールドは、前記第2列と前記第2のマニフォールドとの間に配置される、請求項１に記載のフロースルー型プリントヘッド。
【請求項８】
請求項１に記載のフロースルー型プリントヘッドを含む噴射装置。
【請求項９】
フロースルー型プリントヘッドであって、
ハウジングと、
前記プリントヘッドの長さに沿って概ね平行な第1列及び第2列に配置された複数の噴射チャネルを形成する、前記ハウジングに取り付けられたプレートスタックであり、前記噴射チャネルのそれぞれは、ダイヤフラムと、圧力チャンバと、印刷流体を噴射するように構成されたノズルとを含む、プレートスタックと
を含み、
前記プレートスタックは、長手方向に配置されて前記第1列の前記噴射チャネルに流体結合された第1のマニフォールドを形成し、
前記プレートスタックは、長手方向に配置されて前記第1列の前記噴射チャネルに流体結合された第2のマニフォールドを形成し、
前記第1のマニフォールド及び前記第2のマニフォールドは、前記第1列の両側に配置され、前記第2のマニフォールドは、前記第1列と前記第2列との間の中間領域に配置される、フロースルー型プリントヘッド。
【請求項１０】
前記第1列の前記噴射チャネルは、前記圧力チャンバを前記第1のマニフォールドに流体結合する第1のチャネル流体通路と、前記圧力チャンバを前記第2のマニフォールドに流体結合する第2のチャネル流体通路とをそれぞれ含み、
前記第1のチャネル流体通路及び前記第2のチャネル流体通路は、前記圧力チャンバの両側に配置される、請求項９に記載のフロースルー型プリントヘッド。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
以下の開示は、画像形成の分野に関し、特に、プリントヘッド及び/又はプリントヘッドの設計に関する。
続きを表示（約 4,800 文字）【背景技術】
【０００２】
画像形成は、インク又は別のタイプの印刷流体の液滴を、紙、プラスチック、3D印刷用の基材のような媒体上に噴射することによってデジタル画像(例えば、2D画像、3D画像又はモデル等)が再現される手順である。画像形成は、プリンタ(例えば、インクジェットプリンタ、3Dプリンタ等)、ファクシミリ機、コピー機、プロット機、多機能周辺装置等のような装置で一般的に使用されている。典型的な噴射装置又は画像形成装置のコアは、液滴を排出するノズルを有する1つ以上の液滴吐出ヘッド(本明細書では一般的に「プリントヘッド」と呼ばれる)と、プリントヘッド及び/又は媒体を互いに対して移動させるための機構と、画素の形式でプリントヘッドの個々のノズルから媒体上に液体がどのように排出されるかを制御するコントローラである。
【０００３】
典型的なプリントヘッドは、プリントヘッドの排出面に沿って1つ以上の列に整列された複数のノズルを含む。各ノズルは、ノズルと、圧力チャンバと、圧電アクチュエータのようなアクチュエータに応じて振動するダイヤフラムとを含む「噴射チャネル」の一部である。プリントヘッドはまた、画像又は印刷データに基づいて各個々の噴射チャネルがいつ発動するかを制御するドライバ回路を含む。噴射チャネルから噴射させるために、ドライバ回路は1つ以上の噴射パルスをアクチュエータに提供し、それによってアクチュエータが圧力チャンバの壁(すなわち、ダイヤフラム)を変形させる。圧力チャンバの変形は、ノズルから印刷流体(例えば、インク)の1つ以上の液滴を吐出する圧力波を圧力チャンバ内に生成する。
【０００４】
ノズル又はメニスカス(meniscus)における印刷流体の乾燥、印刷流体の堆積、印刷流体内に存在する気泡等のような様々な要因に起因して、ノズル故障がプリントヘッドにおいて発生する可能性がある。これら及び他のノズル故障は劣化した印刷品質を生じる可能性がある。
【発明の概要】
【０００５】
本明細書に記載の実施形態は、フロースルー型プリントヘッド及びプリントヘッドを使用する関連する方法を提供する。一実施形態では、フロースルー型プリントヘッドは、隣接する列に配置された噴射チャネルを含む。第1列の噴射チャネルは、第1列の両側に配置された第1のマニフォールド及び第2のマニフォールドに流体結合される。言い換えると、第2のマニフォールドは、噴射チャネルの列の間に配置される。したがって、第2のマニフォールドは、以前は使用されていなかった噴射チャネルの隣接する列の間のプリントヘッドの領域に配置され、印刷流体が噴射チャネルを通じて循環することを可能にする。1つの技術的利点は、印刷流体が噴射チャネルを通じて循環して、噴射チャネル内での印刷流体の乾燥又は堆積を回避し得ることであり、これは改善した噴射の一貫性及び性能を提供する。別の技術的利点は、プリントヘッドがより少ない積層体で構築され得ることであり、これは製造コストを低減し、より高い周波数の噴射を可能にする。
【０００６】
一実施形態では、フロースルー型プリントヘッドは、プリントヘッドの長さに沿って概ね平行な第1列及び第2列に配置された複数の噴射チャネルを含み、噴射チャネルのそれぞれは、ダイヤフラムと、圧力チャンバと、印刷流体を噴射するように構成されたノズルとを含む。フロースルー型プリントヘッドは、第1列の噴射チャネルに流体結合された第1のマニフォールドと、第1列の噴射チャネルに流体結合された第2のマニフォールドとを更に含む。第1のマニフォールド及び第2のマニフォールドは、第1列の両側に配置され、第2のマニフォールドは、第1列と第2列との間の中間領域に配置される。
【０００７】
一実施形態では、フロースルー型プリントヘッドは、ハウジングと、プリントヘッドの長さに沿って概ね平行な第1列及び第2列に配置された複数の噴射チャネルを形成する、ハウジングに取り付けられたプレートスタックとを含む。噴射チャネルのそれぞれは、ダイヤフラムと、圧力チャンバと、印刷流体を噴射するように構成されたノズルとを含む。プレートスタックは、長手方向に配置されて第1列の噴射チャネルに流体結合された第1のマニフォールドを形成する。これは、長手方向に配置されて第1列の噴射チャネルに流体結合された第2のマニフォールドを形成する。第1のマニフォールド及び第2のマニフォールドは、第1列の両側に配置され、第2のマニフォールドは、第1列と第2列との間の中間領域に配置される。
【０００８】
一実施形態では、方法は、プリントヘッドの長さに沿って概ね平行な第1列及び第2列に配置された複数の噴射チャネルを含むフロースルー型プリントヘッドを動作させるステップを含み、噴射チャネルのそれぞれは、ダイヤフラムと、圧力チャンバと、印刷流体を噴射するように構成されたノズルとを含み、第1列の噴射チャネルに流体結合された第1のマニフォールドを更に含み、第1列の噴射チャネルに流体結合された第2のマニフォールドを更に含む。第1のマニフォールド及び第2のマニフォールドは、第1列の両側に配置され、第2のマニフォールドは、第1列と第2列との間の中間領域に配置される。フロースルー型プリントヘッドを動作させるステップは、第1列の各噴射チャネルについて、第1列の第1の側の第1のマニフォールドから圧力チャンバに印刷流体を搬送するステップと、第1列の各噴射チャネルについて、圧力チャンバから第1の側とは反対の第1列の第2の側の第2のマニフォールドに非噴射印刷流体を搬送するステップとを含む。
【０００９】
上記の概要は、本明細書のいくつかの態様の基本的な理解を提供する。この概要は、本明細書の広範な概観ではない。本明細書の主要な要素又は重要な要素を特定することも、本明細書の特定の実施形態の範囲又は特許請求の範囲を線引きすることも意図するものではない。その唯一の目的は、後に提示されるより詳細な説明の前置きとして、簡略化された形式で本明細書のいくつかの概念を提示することである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
ここで、本開示のいくつかの実施形態について、単なる例として、添付の図面を参照して説明する。全ての図面において、同じ参照符号は同じ要素又は同じタイプの要素を表す。
例示的な実施形態における噴射装置の概略図である。
例示的な実施形態におけるプリントヘッドの斜視図である。
例示的な実施形態におけるプリントヘッドの斜視図である。
例示的な実施形態におけるプリントヘッドの断面図である。
例示的な実施形態におけるプリントヘッドの概略図である。
例示的な実施形態におけるプリントヘッドの概略図である。
例示的な実施形態におけるプリントヘッドの概略図である。
例示的な実施形態におけるプリントヘッドの概略図である。
例示的な実施形態におけるプリントヘッドの一部の断面図である。
例示的な実施形態におけるプリントヘッドの一部の断面図である。
例示的な実施形態における噴射チャネルの斜視図である。
例示的な実施形態におけるプリントヘッドのヘッド部材の分解斜視図を示す。
例示的な実施形態におけるチャンバプレートを示す。
例示的な実施形態におけるチャンバプレートを示す。
例示的な実施形態におけるプリントヘッドの一部の断面図である。
例示的な実施形態におけるプリントヘッドを動作させる方法を示すフローチャートである。
例示的な実施形態における1つ以上のチャネル内パッシブミキサを有する噴射チャネルの斜視図である。
例示的な実施形態における噴射チャネルのチャネル内パッシブミキサの平面図である。
例示的な実施形態における噴射チャネルのチャネル内パッシブミキサの平面図である。
例示的な実施形態における噴射チャネルのチャネル内パッシブミキサの平面図である。
例示的な実施形態における噴射チャネルのチャネル内パッシブミキサの平面図である。
例示的な実施形態における噴射チャネルのチャネル内パッシブミキサの平面図である。
例示的な実施形態における噴射チャネルのチャネル内パッシブミキサの平面図である。
例示的な実施形態における噴射チャネルのチャネル内パッシブミキサの平面図である。
例示的な実施形態における噴射チャネルのチャネル内パッシブミキサの平面図である。
例示的な実施形態におけるリストリクタプレートを示す。
例示的な実施形態におけるチャンバプレートを示す。
例示的な実施形態における1つ以上のチャネル内パッシブミキサを有するプリントヘッドを動作させる方法を示すフローチャートである。
例示的な実施形態における1つ以上のチャンバ内アクティブミキサを有する噴射チャネルの斜視図である。
例示的な実施形態におけるチャンバ内アクティブミキサの斜視図である。
別の例示的な実施形態におけるチャンバ内アクティブミキサの斜視図である。
例示的な実施形態における1つ以上のチャンバ内アクティブミキサを有する圧力チャンバの平面図である。
例示的な実施形態における1つ以上のチャンバ内アクティブミキサを有する圧力チャンバの平面図である。
例示的な実施形態における1つ以上のチャンバ内アクティブミキサを有する圧力チャンバの平面図である。
例示的な実施形態における1つ以上のチャンバ内アクティブミキサを有する圧力チャンバの平面図である。
例示的な実施形態における1つ以上のチャンバ内アクティブミキサを有する圧力チャンバの平面図である。
例示的な実施形態における1つ以上のチャンバ内アクティブミキサを有する圧力チャンバの平面図である。
例示的な実施形態における1つ以上のチャンバ内アクティブミキサを有する圧力チャンバの平面図である。
例示的な実施形態における1つ以上のチャンバ内アクティブミキサを有する圧力チャンバの平面図である。
例示的な実施形態における1つ以上のチャンバ内アクティブミキサを有する圧力チャンバの平面図である。
例示的な実施形態におけるチャンバプレートを示す。
例示的な実施形態におけるチャンバ内アクティブミキサを有するプリントヘッドを動作させる方法を示すフローチャートである。
例示的な実施形態におけるチャネル内流体ミキサを有する噴射チャネルの斜視図である。
例示的な実施形態におけるチャネル内流体ミキサを示す。
例示的な実施形態におけるチャネル内流体ミキサを示す。
例示的な実施形態におけるチャネル内流体ミキサを示す。
例示的な実施形態におけるチャネル内流体ミキサを示す。
例示的な実施形態におけるチャンバプレートを示す。
例示的な実施形態におけるチャンバプレートを示す。
例示的な実施形態におけるチャネル内流体ミキサを有するプリントヘッドを動作させる方法を示すフローチャートである。
例示的な実施形態におけるフロースルー型プリントヘッドの断面図である。
例示的な実施形態における非フロースルー型プリントヘッドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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