CN116118354A - 液体喷出头以及液体喷出装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实现可塑性基板的尺寸的适当化的液体喷出头、以及液体喷出装置。液体喷出头具有:喷嘴;压力室;供给流道,其位于与压力室相比而靠第一方向上的一侧,并向压力室供给液体;排出流道,其位于与压力室相比而靠第一方向上的另一侧,并从压力室排出液体;供给侧可塑性基板,其对供给流道内的液体的振动进行吸收;排出侧可塑性基板,其对排出流道内的液体的振动进行吸收。排出侧可塑性基板的沿着第一方向的长度与供给侧可塑性基板的的沿着第一方向的长度相比而较短。
Description
技术领域
本发明涉及一种液体喷出头、以及液体喷出装置。
背景技术
下述专利文献1所记载的液体喷出头具备:喷嘴,其喷出液体;压力室,其与喷嘴连通;供给流道,其向压力室供给液体;排出流道,其将从压力室被排出的液体排出。未从喷嘴被喷出的液体会从压力室被排出并在排出流道内流动。液体喷出头具备:供给侧可塑性基板,其用于吸收供给流道内的液体的振动;排出侧可塑性基板,其用于吸收排出流道内的液体的振动。
在现有技术所涉及的液体喷出头中,供给侧可塑性基板和排出侧可塑性基板成为了相同的尺寸。由于从供给流道流过的液体的流量和从排出流道流过的液体的流量有所不同,因此关于供给侧可塑性基板以及排出侧可塑性基板的尺寸还存在研究的余地。
专利文献1:日本特开2021-130258号公报
发明内容
本发明的液体喷出头具有:喷嘴,其喷出液体;压力室,其用于对液体施加压力;供给流道,其位于与压力室相比而靠第一方向上的一侧,并向压力室供给液体;排出流道,其位于与压力室相比而靠所述第一方向上的另一侧,并从压力室排出液体;供给侧可塑性基板,其面对供给流道而设置,并用于吸收供给流道内的液体的振动;排出侧可塑性基板,其面对排出流道而设置,并用于吸收排出流道内的液体的振动,排出侧可塑性基板的沿着第一方向的长度与供给侧可塑性基板的沿着第一方向的长度相比而较短。
本发明的液体喷出头具有:喷嘴,其喷出液体;压力室,其用于对液体施加压力;供给流道,其位于与压力室相比而靠第一方向上的一侧,并向压力室供给液体;排出流道,其位于与压力室相比而靠第一方向上的另一侧,并从压力室排出液体;供给侧可塑性基板,其面对供给流道而设置,并用于吸收供给流道内的液体的振动;排出侧可塑性基板,其面对排出流道而设置,并用于吸收排出流道内的液体的振动,排出侧可塑性基板的沿着第一方向的长度与供给侧可塑性基板的沿着第一方向的长度相比而较长。
本发明的液体喷出装置具有:上述的液体喷出头;控制部,其对使液体从液体喷出头喷出的喷出动作进行控制。
附图说明
图1为表示实施例1所涉及的液体喷出头的分解立体图。
图2为表示液体喷出头表示剖视图,且为表示沿着图1中的II-II线的截面的图。
图3为表示实施例1所涉及的连通板的一部分的平面图。
图4为表示实施例1所涉及的压力室基板的一部分的平面图。
图5为表示振动板、压电元件以及压力吸收部的一部分的平面图。
图6为表示沿着图5中的VI-VI线的切断面的剖视图,且为表示供给侧的振动吸收部的图。
图7为表示实施例1所涉及的振动板、压电元件以及振动吸收部的一部分的剖视图。
图8为表示沿着图5中的VIII-VIII线的切断面的剖视图,且为表示排出侧的振动吸收部的图。
图9为表示被形成于可塑性基板的下方处的阻尼器室的开口的长度以及宽度的平面图。
图10为表示可塑性基板的厚度的剖视图。
图11为表示实施例2所涉及的液体喷出头的剖视图。
图12为表示实施例2所涉及的连通板的一部分的平面图。
图13为表示实施例2所涉及的压力室基板的一部分的平面图。
图14为表示实施例3所涉及的液体喷出头的剖视图。
图15为表示实施例3所涉及的供给侧的振动吸收部的一部分的剖视图。
图16为表示实施例3所涉及的排出侧的振动吸收部的一部分的剖视图。
图17为表示实施例5所涉及的连通板的一部分的平面图。
图18为表示实施例5所涉及的压力室基板的一部分的平面图。
图19为表示实施例8所涉及的液体喷出头的剖视图。
图20为表示实施例所涉及的液体喷出装置的概要图。
图21为表示实施例所涉及的液体喷出装置的框图。
具体实施方式
以下,参照附图来对用于实施本发明的方式进行说明。然而,在各附图中,各部分的尺寸及比例尺与实际的情况适当地有所不同。此外,由于在下文中所叙述的实施方式为本发明的优选的具体例,因此附加了技术上优选的各种限定,但是只要在以下的说明中没有表示对本发明进行特别限定的含义的记载,则本发明的范围并不限于这些方式。
在以下的说明中,存在将相互交叉的三个方向设为X轴方向、Y轴方向、Z轴方向来进行说明的情况。X轴方向包括作为彼此相反的方向的X1方向以及X2方向。X轴方向为第一方向的一个示例。Y轴方向包括作为彼此相反的方向的Y1方向以及Y2方向。Y轴方向为第二方向的一个示例。Z轴方向包括作为彼此相反的方向的Z1方向以及Z2方向。Z1方向为第三方向的一个示例。X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向正交。Z轴方向通常为沿着上下方向的方向,但是Z轴方向也可以不为沿着上下方向的方向。
实施例1
参照图1至图8,来对实施例1所涉及的液体喷出头10进行说明。图1为表示实施例1所涉及的液体喷出头10的分解立体图。图2为表示液体喷出头10的剖视图,且为表示沿着图1中的II-II线的截面的图。图3为表示连通板24的一部分的部分平面图。图4为表示实施例1所涉及的压力室基板25的一部分的部分平面图。图5为表示实施例1所涉及的振动板、压电元件以及振动吸收部的一部分的平面图。液体喷出头10采用使流过了后文叙述的共用液室RA、RB以及压力室CA、CB的液体进行循环的循环方式。
此外,在本说明书中,有时会使用“供给侧”以及“排出侧”这样的用语。“供给侧”表示关于液体的流道而与压力室C相比靠上游侧。此外,有时会将和与压力室C相比靠上游侧相关联的部分称为“供给侧”。例如像后文叙述的那样,存在记载为“供给侧的可塑性基板”的情况。“排出侧”表示关于液体的流道而与压力室C相比靠下游侧。另外,在“排出侧”中并不包括后文叙述的喷嘴N。此外,有时会将和与压力室C相比靠下游侧相关联的部分称为“排出侧”。例如像后文叙述的那样,存在记载为“排出侧的可塑性基板”的情况。
液体喷出头10具备喷嘴基板21、连通板24、压力室基板25、振动板26、密封板27以及压电元件50。此外,液体喷出头10具备壳体28以及COF60。COF为Chip on Film(覆晶薄膜)的略称。液体喷出头10具有可塑性基板23A、23B以及阻尼器室DA、DB。在本实施方式中,对喷出作为液体的一个示例的油墨的液体喷出头10进行说明。液体并不限定于油墨,液体喷出头10能够喷出其他的液体。
喷嘴基板21、连通板24、压力室基板25、振动板26、密封板27以及壳体28的厚度方向沿着Z轴方向。喷嘴基板21被配置在液体喷出头10的底部。在喷嘴基板21的Z2方向上配置有连通板24。在连通板24的Z2方向上配置有压力室基板25。换而言之,连通板24被设置在压力室基板25与喷嘴基板21之间。在压力室基板25的Z2方向上,形成有振动板26以及可塑性基板23A、23B。
在振动板26以及可塑性基板23A、23B的Z2方向上,配置有密封板27。密封板27在X轴方向上包括与可塑性基板23A、23B相比靠外侧的部分。密封板27的于X轴方向上的外侧的部分位于压力室基板25的Z2方向上。密封板27对振动板26、可塑性基板23A、23、多个压电元件50以及压力室基板25进行覆盖。壳体28被配置在密封板27上。压电元件50与压力室CA对应地被设置。
接下来,对供油墨流通的流道40进行说明。在液体喷出头10中,形成有供油墨流通的流道40。流道40包括供给口42A、排出口42B、共用液室RA、RB、阻尼器室DA、DB、压力室C、连通流道47A~47C以及喷嘴N。
流道40具有供给流道41A以及排出流道41B。供给流道41A为与压力室C相比靠上游侧的流道,且为连通板24以及压力室基板25内的流道。供给流道41A包括流道45A、连通流道46A以及阻尼器室DA。排出流道41B为与压力室C相比靠下游侧的流道,且为连通板24以及压力室基板25内的流道。排出流道41B包括连通流道47C、连通流道47B、阻尼器室DB、流道46B以及流道45B。另外,供给流道41A不包括密封板27内的流道44A以及壳体28内的流道43A。排出流道41B不包括密封板27内的流道44B以及壳体28内的流道43B。
共用液室RA针对多个压力室C而被共用地设置。共用液室RA在Y轴方向上连续。共用液室RA包括被设置在壳体28上的流道43A、被设置在密封板27上的流道44A、被设置在压力室基板25上的流道45A、以及被设置在连通板24上的流道46A。这些流道43A、44A、45A、46A在Z轴方向上连续。流道45A以及流道46A为共用供给流道的一个示例。共用液室RA中的流道43A、44A并不被包括在共用供给流道中。
多个连通流道47A针对多个压力室C而被分别地设置。多个连通流道47A被配置在共用液室RA的下游处。连通流道47A与流道46A连通。
多个阻尼器室DA针对多个压力室C而被分别地设置。多个阻尼器室DA各自被设置在多个连通流道47A与多个压力室C之间。阻尼器室DA位于连通流道47A的Z2方向上。阻尼器室DA与连通流道47A的下游连通。阻尼器室DA位于压力室C的X1方向上。阻尼器室DA与压力室C的上游连通。连通流道47A以及阻尼器室DA为“独立供给流道”的一个示例。阻尼器室DA为供给侧的阻尼器室。
多个喷嘴N分别与多个压力室C连通。喷嘴N位于压力室C的Z1方向上。
多个连通流道47C针对多个压力室C而被分别地设置。多个连通流道47C与压力室C的下游连通。压力室C的作为下游侧的端部的X2方向的端部、和连通流道47C的作为上游侧的端部的X1方向的端部在于Z轴方向上进行观察时重叠。
连通流道47B针对多个连通流道47C而被分别地设置。连通流道47B被配置在连通流道47C的下游处。
多个阻尼器室DB针对多个压力室C而被分别地设置。阻尼器室DB位于连通流道47B的Z2方向上。多个阻尼器室DB与多个连通流道47B分别连通。阻尼器室DB经由连通流道47B、47C而与压力室C连通。连通流道47B、47C以及阻尼器室DB为“独立排出流道”的一个示例。阻尼器室DB为排出侧的阻尼器室。
共用液室RB针对多个压力室C而被共用地设置。共用液室RB针对多个连通流道47B而共通地连通。共用液室RB经由连通流道47B、47C而与压力室C连通。共用液室RB被配置在连通流道47B的下游处。
共用液室RB在Y轴方向上连续。共用液室RB包括被设置在壳体28上的流道43B、被设置在密封板27上的流道44B、被设置在压力室基板25上的流道45B、以及被设置在连通板24上的流道46B。这些流道43B、44B、45B、46B在Z轴方向上连续。流道45B以及流道46B为共用排出流道的一个示例。共用液室RB中的流道43B、44B不被包括在共用排出流道中。
如上文所述,液体喷出头10采用使流过了压力室C的油墨进行循环的循环方式。如图20所示,在液体喷出头10上连接有使油墨进行循环的循环机构8。在循环机构8上连接有液体容器2。循环机构8包括向液体喷出头10供给油墨的供给流道81、对从液体喷出头10被排出的油墨进行回收的回收流道82、和对油墨进行移送的泵83。供给流道81以及回收流道82例如也可以为软管内的流道。供给流道81以及回收流道82包括通过开口、沟槽、凹部等而被形成的流道。
液体容器2内的油墨通过泵83而被移送,并从供给流道81内流过,且流经图2所示的供给口42A而流入至共用液室RA中。共用液室RA内的油墨流经连通流道47A以及阻尼器室DA而被供给至压力室C。压力室C内的油墨的一部分从喷嘴N被喷出。
未从喷嘴N被喷出的油墨流经连通流道47C以及连通流道47B而流入至共用液室RB中。流过连通流道47C的油墨的一部分流入至阻尼器室DB中。共用液室RB内的油墨通过排出口42B而流入至回收流道82内,并被回收至液体容器2中。在液体喷出头10中,油墨以此方式而进行循环。
接下来,对液体喷出头10的结构进行说明。在图1以及图2所示的喷嘴基板21上形成有多个喷嘴N。多个喷嘴N构成喷嘴列N1。喷嘴列N1包括在Y轴方向上排列的多个喷嘴N。喷嘴N为在Z轴方向上贯穿喷嘴基板21的贯穿孔。
如图2以及图3所示,在连通板24上,形成有作为共用液室RA的一部分的流道46A、连通流道47A、连通流道47C、连通流道47B,以及作为共用液室RB的一部分的流道46B。也就是说,在连通板24上设置有供给流道和排出流道的一部分。在连通板24上,形成有贯穿孔、沟槽或凹部等。通过这些贯穿孔、沟槽或凹部等,从而形成了共用液室RA、RB的一部分、以及连通流道47A、47B、47C。
此外,在连通板24上,形成有多个喷嘴N的一部分。如图2所示,喷嘴N在Z轴方向上贯穿连通板24以及喷嘴基板21。在连通板24上,形成有喷嘴N中的、靠近压力室C的一方的部分。
如图2以及图4所示,在压力室基板25上,形成有作为共用液室RA的一部分的流道45A、多个阻尼器室DA、多个压力室C、多个阻尼器室DB、以及作为共用液室RB的一部分的流道45B。另外,在图4中,利用虚线而示出了多个喷嘴N。压力室基板25例如可以由单晶硅基板来进行制造。压力室基板25也可以由其他的材料而被制造出。
如图4所示,多个阻尼器室DA在X轴方向上延伸。阻尼器室DA与共用液室RA在X轴方向上相互分离。阻尼器室DA以及压力室C被形成为在X轴方向上连续的共用的空间。阻尼器室DA在Z轴方向上贯穿压力室基板25。阻尼器室DA具有预定的容积。多个阻尼器室DA在Y轴方向上以预定的间隔而被配置。另外,也可以在阻尼器室DA与压力室C之间形成有中继流道。
压力室C在X轴方向上延伸。压力室C在Z轴方向上贯穿压力室基板25。压力室C具有预定的容积。多个压力室C在Y轴方向上以预定的间隔而被配置。多个压力室C在Y轴方向上被配置在与多个阻尼器室DA相同的位置处。多个压力室C构成在Y轴方向上进行排列的压力室列CL。压力室列CL包括多个压力室C。另外,在图4中,利用双点划线而示出了表示压力室C的边界的假想线L1、L2。假想线L1表示压力室C的X1方向的端部。假想线L2表示压力室C的X2方向的端部。
多个阻尼器室DB在X轴方向上延伸。阻尼器室DB与压力室C在X轴方向上分离。如图2所示,在阻尼器室DB与压力室C之间形成有连通流道47C。阻尼器室DB和共用液室RB在X轴方向上相互分离。在Z轴方向上进行观察时,阻尼器室DB以与连通流道47B重叠的方式而被形成。阻尼器室DB在Z轴方向上贯穿压力室基板25。阻尼器室DB与连通流道47B在Z轴方向上连通。阻尼器室DB具有预定的容积。多个阻尼器室DB在Y轴方向上以预定的间隔而被配置。
如图4所示,供给侧的阻尼器室DA的沿着X轴方向的宽度W1与排出侧的阻尼器室DB的在X轴方向上的长度W2不同。供给侧的阻尼器室DA的在X轴方向上的长度W1与排出侧的阻尼器室DB的在X轴方向上的长度W2相比而较大。阻尼器室DA的沿着Y轴方向的宽度与阻尼器室DB的沿着Y轴方向的宽度相同。
图6为表示沿着图5中的VI-VI线的切断面的剖视图。图7为将振动板26、压电元件50、以及COM配线54的一部分放大表示的剖视图。如图6以及图7所示,振动板26被配置在压力室基板25的上表面上。振动板26对压力室基板25的开口进行覆盖。振动板26中的、对压力室基板25的开口进行覆盖的部分构成压力室C的上侧的壁面。
振动板26包括弹性层26a和绝缘层26b。弹性层26a例如由二氧化硅(SiO2)构成。绝缘层26b例如由二氧化锆(ZrO2)构成。弹性层26a被成膜在压力室基板25上,绝缘层26b被成膜在弹性层26a上。
如图5至图7所示,在振动板26上形成有多个压电元件50。压电元件50被配置在于Z轴方向上进行观察时与压力室C重叠的位置处。压电元件50针对多个压力室C而被分别地设置。
振动板26通过压电元件50而被驱动,从而在Z轴方向上进行振动。形成压力室C的上侧的壁面的振动板26通过压力室C上的压电元件50而被驱动。振动板26的总计的厚度例如为2μm以下。振动板26的总计的厚度也可以为15μm以下,也可以为40μm以下,还可以为100μm以下。例如,在振动板26的总计的厚度为15μm以下的情况下,也可以包括树脂层。振动板26也可以由金属来形成。作为金属,例如可以列举出不锈钢、镍等。在振动板26为金属制的情况下,振动板26的板厚也可以为15μm以上且100μm以下。
图6以及图7所示的压电元件50具有独立电极51、共用电极52以及压电体层53。独立电极51、压电体层53以及共用电极52在振动板26上按照此顺序而被层叠。压电体层53通过独立电极51和共用电极52而被夹持。独立电极51呈沿着X轴方向的长条状。多个独立电极51在Y轴方向上以相互隔开间隔的方式而被排列。多个独立电极51分别针对多个压力室C中的每一个而被配置。独立电极51被分别配置在于Z轴方向上进行观察时与多个压力室C重叠的位置处。共用电极52呈带状,并在Y轴方向上延伸。共用电极52以对多个独立电极51进行覆盖的方式而连续。
独立电极51包括基底层和电极层。基底层例如含有钛(Ti)。电极层例如含有铂(Pt)或铱(Ir)等低电阻的导电材料。该电极层例如也可以利用钌酸锶(SrRuO3)、以及镍酸镧(LaNiO3)等氧化物而被形成。压电体层53A、53B例如利用锆钛酸铅(Pb(Zr、Ti)O3)或陶瓷等公知的压电材料而被形成。
共用电极52包括基底层和电极层。基底层例如含有钛。电极层例如含有铂或铱等低电阻的导电材料。该电极层例如也可以利用钌酸锶、以及镍酸镧等氧化物而被形成。压电体层53中的、独立电极51与共用电极52之间的区域成为驱动区域。在多个压力室C上各自形成有驱动区域。
在共用电极52上被施加预定的基准电压。基准电压为恒定电压,且其例如被设定为与接地电压相比而较高的电压。在共用电极52上例如被施加电压恒定的保持信号。在独立电极51上被施加电压发生变动的驱动信号。从而在压电体层53上被施加相当于被施加于共用电极52上的基准电压与被供给至独立电极51上的驱动信号的差值的电压。驱动信号与从喷嘴N被喷出的液体的喷出量相对应。
通过利用向独立电极51与共用电极52之间施加电压来使压电体层53发生变形,从而压电元件50生成使振动板26发生挠曲变形的能量。
通过利用压电元件50所生成的能量来使振动板26进行振动,以使压力室C内的液体的压力发生变化,从而使得压力室C内的液体从喷嘴N被喷出。
如图1以及图2所示,COF60具备柔性配线基板61以及驱动电路62。柔性配线基板61为具有挠性的配线基板。柔性配线基板61例如为FPC。柔性配线基板61例如也可以为FFC。FPC为Flexible Printed Circuit(柔性印刷基板)的略称。FFC为Flexible Flat Cable(柔性扁平电缆)的略称。
如图2所示,柔性配线基板61经由后文叙述的COM配线54而与压电元件50的独立电极51电连接。COM配线54在图2、图5以及图7中被图示出。
此外,柔性配线基板61经由后文叙述的VBS配线55A、55B而与压电元件50的共用电极52电连接。柔性配线基板61与未图示的电路基板电连接。电路基板包括图21所示的驱动信号生成电路32。
驱动电路62被安装在柔性配线基板61上。驱动电路62包括用于对压电元件50进行驱动的开关元件。驱动电路62经由柔性配线基板61以及电路基板而与图21所示的控制部30电连接。驱动电路62对从驱动信号生成电路32输出的驱动信号Com进行接收。驱动电路62的开关元件对是否向压电元件50供给由驱动信号生成电路32所生成的驱动信号Com进行切换。驱动电路62向压电元件50供给驱动电压或电流,以使振动板26进行振动。
如图5以及图7所示,液体喷出头10具备COM配线54。针对多个单独电极51而分别连接有多个COM配线54。多个COM配线54在X轴方向上延伸,并被引出至密封板27的开口部27a内为止。开口部27a在图1以及图2中被图示出。另外,在图1中,省略了COM配线54的图示。开口部27a在Z轴方向上贯穿密封板27。在Z轴方向上进行观察时,COM配线54在与开口部27a相对应的位置处与COF60电连接。COM配线54由与独立电极51相比为低电阻的导电材料而被形成。例如,COM配线54为在由镍铬合金(NiCr)所形成的导电膜的表面上层叠了金(Au)的导电膜而得的结构的导电图案。
如图7所示,COM配线54具有电极层54a、第一紧贴层54b和第一配线层54c。电极层54a对压电体层53的X2方向的端面进行覆盖。X2方向的端面形成与X轴方向交叉的面。第一紧贴层54b对电极层54a以及独立电极51进行覆盖。第一紧贴层54b与电极层54a以及独立电极51紧贴。第一配线层54c对第一紧贴层54b进行覆盖。第一配线层54c经由第一紧贴层54b而与独立电极51电连接。
液体喷出头10具备与COF60以及共用电极52电连接的VBS配线55。VBS配线55被配置在共用电极52上,并在Y轴方向上延伸。VBS配线被形成为,在Z轴方向上进行观察时呈带状并对共用电极52进行覆盖。VBS配线55在液体喷出头10的Y轴方向的端部处与COF60电连接。
接下来,参照图2、图5、图6以及图8来对振动吸收部70A、70B进行说明。液体喷出头10具备供给侧的振动吸收部70A和排出侧的振动吸收部70B。如图2、图5以及图6所示,供给侧的振动吸收部70A相对于供给侧的阻尼器室DA而被设置。如图2、图5以及图8所示,排出侧的振动吸收部70B相对于排出侧的阻尼器室DB而被设置。
如图6所示,振动吸收部70A具备可塑性基板23A和压电元件71A。可塑性基板23A位于振动板26的X1方向上。可塑性基板23A被配置在压力室基板25的上表面上。可塑性基板23A对压力室基板25的开口中的、与阻尼器室DA相对应的部分进行覆盖。可塑性基板23A构成阻尼器室DA的上侧的壁面。可塑性基板23A被配置在于Z轴方向上进行观察时与被形成于密封板27中的密封空间S2相对应的位置处。
可塑性基板23A包括具有挠性的膜。可塑性基板23A包括弹性层23a和绝缘层23b。弹性层23a例如由二氧化硅(SiO2)构成。绝缘层23b例如由二氧化锆(ZrO2)构成。弹性层23a被成膜在压力室基板25上,绝缘层23b被成膜在弹性层23a上。弹性层23a与对压力室C进行覆盖的振动板26的弹性层26a连续地被形成。绝缘层23b与振动板26的绝缘层26b连续地被形成。
多个可塑性基板23A针对在Y轴方向上排列的多个阻尼器室DA而被分别地设置。可塑性基板23A受到油墨的压力而能够发生变形。可塑性基板23A通过油墨的压力而发生变形,从而能够吸收阻尼器室DA内的油墨的压力变动。多个可塑性基板23A与多个阻尼器室DA相对应而独立地发生变动。
如图5以及图6所示,在可塑性基板23A上形成有多个压电元件71A。压电元件71A被配置在于Z轴方向上进行观察时与阻尼器室DA重叠的位置处。压电元件71A针对多个阻尼器室DA而被分别地设置。
压电元件71A具有独立电极层71a、共用电极层71b以及压电体层71c。独立电极层71a、共用电极层71b以及压电体层71c在可塑性基板23A上按照此顺序而被层叠。压电体层71c通过独立电极层71a和共用电极层71b而被夹持。独立电极层71a呈沿着X轴方向的长条状。多个独立电极层71a在Y轴方向上以相互隔开间隔的方式而排列。多个独立电极层71a针对多个阻尼器室DA中的每一个而被分别配置。独立电极层71a分别被配置在于Z轴方向上进行观察时与多个阻尼器室DA重叠的位置处。共用电极层71b呈带状,并在Y轴方向上延伸。共用电极层71b以对多个独立电极层71a进行覆盖的方式而连续。
独立电极层71a的结构以及材质与压电元件50的独立电极51相同。共用电极层71b的结构以及材质与压电元件50的共用电极52为同样。压电体层71c的结构以及材质与压电元件50的压电体层53为同样。压电元件71A能够与压电元件50同样地成膜。
如图2以及图5所示,可塑性基板23B位于振动板26的X2方向上。可塑性基板23B在X轴方向上相对于振动板26而位于与可塑性基板23A相反一侧。如图8所示,可塑性基板23B被配置在压力室基板25的上表面上。可塑性基板23B对压力室基板25的开口中的、与阻尼器室DB相对应的部分进行覆盖。可塑性基板23B构成阻尼器室DB的上侧的壁面。可塑性基板23B被配置在于Z轴方向上进行观察时与被形成于密封板27中的密封空间S3相对应的位置处。
可塑性基板23B包括具有挠性的膜。可塑性基板23B包括弹性层23c和绝缘层23d。弹性层23c例如由二氧化硅(SiO2)构成。绝缘层23d例如由二氧化锆(ZrO2)构成。弹性层23c被成膜在压力室基板25上,绝缘层23d被成膜在弹性层23c上。弹性层23c与振动板26的弹性层26a连续地形成。绝缘层23d与振动板26的绝缘层26b连续地形成。
多个可塑性基板23B针对在Y轴方向上排列的多个阻尼器室DB而被分别地设置。可塑性基板23B受到油墨的压力而能够发生变形。可塑性基板23B通过油墨的压力而发生变形,从而能够吸收阻尼器室DB内的油墨的压力变动。多个可塑性基板23B与多个阻尼器室DB相对应而独立地发生变动。
如图5以及图8所示,在可塑性基板23B上形成有多个压电元件71B。压电元件71B被配置在于Z轴方向上进行观察时与阻尼器室DB重叠的位置处。压电元件71B针对多个阻尼器室DB而被分别地设置。
压电元件71B具有独立电极层71d、共用电极层71e以及压电体层71f。独立电极层71d、共用电极层71e以及压电体层71f在可塑性基板23B上按照此顺序而被层叠。压电体层71f通过独立电极层71e和共用电极层71e而被夹持。独立电极层71d呈沿着X轴方向的长条状。多个独立电极层71d在Y轴方向上以相互隔开间隔的方式而排列。多个独立电极层71d针对多个阻尼器室DB中的每一个而被分别地配置。独立电极层71d分别被配置在于Z轴方向上进行观察时与多个阻尼器室DB重叠的位置处。共用电极层71e呈带状,并在Y轴方向上延伸。共用电极层71e以对多个独立电极层71d进行覆盖的方式而连续。
独立电极层71d的结构以及材质与压电元件50的独立电极51为同样。共用电极层71e的结构以及材质与压电元件50的共用电极52为同样。压电体层71f的结构以及材质与压电元件50的压电体层53为同样。压电元件71B能够与压电元件50以及压电元件71A同样地成膜。
密封板27在Z轴方向上进行观察时呈矩形形状。密封板27对多个压电元件50、71A、71B进行保护、并且对压力室基板25、振动板26以及可塑性基板23A、23B的机械强度进行加强。密封板27例如通过粘合剂而被粘合在振动板26上。密封板27经由振动板26以及可塑性基板23A、23B而相对于压力室基板25被固定。
在密封板27中形成有密封空间S1~S3。在密封板27的下表面上形成有凹部。由该凹部而形成的空间即为密封空间S1~S3。密封空间S1~S3分别以在Y轴方向上连续的方式被形成。密封空间S1被形成为在Z轴方向上进行观察时与多个压力室C重叠。密封空间S1对多个压电元件50进行收纳。密封空间S2被形成为在Z轴方向上进行观察时与多个阻尼器室DA重叠。密封空间S2对多个压电元件71A进行收纳。密封空间S3被形成为在Z轴方向上进行观察时与多个阻尼器室DB重叠。密封空间S3对多个压电元件71B进行收纳。
在密封板27中,形成有共用液室RA中所包括的流道44A和共用液室RB中所包括的流道44B。流道44A、44B以在Z轴方向上贯穿密封板27的方式而被形成。流道44A位于密封空间S2的X1方向上。流道44B位于密封空间S3的X2方向上。
壳体28位于密封板27的Z2方向上。在壳体28上,形成有供给口42A、排出口42B以及流道43A、43B。流道43A被包括在共用液室RA中。流道43A被形成为在Z轴方向上进行观察时与密封板27的流道44A重叠。供给口42A与流道43A连通。流道43B被包括在共用液室RB中。流道43B被形成为在Z轴方向上进行观察时与密封板27的流道44B重叠。排出口42B与流道43B连通。
接下来,参照图2而对被设置在共用液室RA、RB中的可塑性基板77A、77B进行说明。如图2所示,液体喷出头10具备可塑性基板77A、77B。可塑性基板77A、77B和与阻尼器室DA、DB对应地被设置的可塑性基板23A、23B不同。另外,虽然在图2中可塑性基板77A、77B成为并未向液体喷出头10的外部露出的结构,但是可塑性基板77A、77B也可以为向液体喷出头10的外部露出的结构。
可塑性基板77A与共用液室RA的流道43A被对应地设置。可塑性基板77A位于流道43A的X1方向上。可塑性基板77A以对形成流道43A的开口进行覆盖的方式而被配置。可塑性基板77A的厚度方向沿着X轴方向。可塑性基板77A在Y轴方向上延伸。可塑性基板77A被固定在壳体28上。
可塑性基板77B与共用液室RB的流道43B被对应地设置。可塑性基板77B位于流道43B的X2方向上。可塑性基板77B以对形成流道43B的开口进行覆盖的方式而被配置。可塑性基板77B的厚度方向沿着X轴方向。可塑性基板77B在Y轴方向上延伸。可塑性基板77B被固定在壳体28上。
可塑性基板77A、77B例如也可以为与可塑性基板23A、23B同样的结构。可塑性基板77A、77B包括弹性层和绝缘层。弹性层例如由二氧化硅(SiO2)构成。绝缘层例如由二氧化锆(ZrO2)构成。
可塑性基板77A受到共用液室RA的流道43A内的油墨的压力而能够发生变形。可塑性基板77A通过油墨的压力而发生变形,从而能够吸收共用液室RA的流道43A内的油墨的压力变动。
可塑性基板77B受到共用液室RB的流道43B内的油墨的压力而能够发生变形。可塑性基板77B通过油墨的压力而发生变形,从而能够吸收共用液室RB的流道43B内的油墨的压力变动。
在实施例1所涉及的液体喷出头10中,供给侧的可塑性基板23A的X轴方向上的长度LX1与排出侧的可塑性基板23B的X轴方向上的长度LX2相比而较长。在液体喷出头10中,由于油墨从喷嘴N被喷出,因此使得从排出流道41B流过的液体的流量与从供给流道41A流过的液体的流量相比而较少。排出流道41B相比于供给流道41A而串扰等影响较小,因此相对而言较为无需可塑性能力。在此所说的串扰是指,伴随于液体从一个独立流道(由独立供给流道和独立排出流道所构成的流道)流过而产生的振动对于从与该一个独立流道邻接的其他独立流道流过的液体造成影响,从而致使其他独立流道中的液体的喷出特性降低这样的现象。如上文所述,由于排出流道41B与供给流道41A相比而流量较少,因此排出侧的可塑性基板23B相比于供给侧的可塑性基板23A而较为无需X轴方向上的长度。在液体喷出头10中,通过使排出侧的可塑性基板23B的长度LX2短于供给侧的可塑性基板23A的长度LX1,从而能够缩短液体喷出头10的X轴方向上的长度。由此,能够实现液体喷出头10的小型化。
在实施例1的液体喷出头10中,通过增大供给侧的可塑性基板23A,从而能够确保供给侧的可塑性能力,且通过减小排出侧的可塑性基板23B,从而能够缩短液体喷出头10的Y轴方向上的长度以实现节省空间化。在液体喷出头10中,能够达成可塑性能力的确保和节省空间化的兼顾。
另外,在液体喷出头10中,排出流道41B的长度LX6与供给流道41A的长度LX5相比而较长。另外,液体喷出头10并未被限定于使排出流道41B的长度LX6与供给流道41A的长度LX5相比而较长。在排出流道41B的长度LX6与供给流道41A的长度LX5相比而较长、且截面面积相同的情况下,排出流道41B的流道阻力与供给流道41A的流道阻力相比而较大。由此,易于使得排出流道41B一方与供给流道41A相比而串扰影响有所衰减。即使剔除上述的排出流道41B与供给流道41A相比而流量较少的情况来进行考虑,若考虑到该排出流道41B与供给流道41A相比而流道阻力较大的情况,也可获知,可以使排出侧的可塑性基板23B与供给侧的可塑性基板23A相比而缩小X轴方向上的长度。
此外,在液体喷出头10中,由于在可塑性基板23A上设置有压电元件71A,因此能够以使压电元件71A配合于可塑性基板23A的变形而发生变形的方式来吸收阻尼器室DA内的油墨的振动。此外,通过在可塑性基板23A上设置压电元件71A,从而能够对可塑性基板23A进行加强。对于压电元件71B而言也为同样情况。
此外,在液体喷出头10中,由于振动板26和可塑性基板23A、23B被构成为一体,且可塑性基板23A、23B上的压电元件71A、71B的结构与振动板26上的压电元件50的结构相同,因此能够很容易地制造出压电元件71A、71B。
在液体喷出头10中,由排出侧的可塑性基板23B产生的可塑性量CR与由供给侧的可塑性基板23A产生的可塑性量CS相比而较小。另外,关于可塑性量CS、CR会在后文进行叙述。在像实施例1那样使可塑性基板23A、23B的材质、沿着Y轴方向的宽度、以及沿着Z轴方向的厚度相同的情况下,可塑性量CS、CR和可塑性基板23A、23B的X轴方向上的长度成比例。在液体喷出头10中,能够使排出侧的可塑性量CR与供给侧的可塑性量CS相比而较少。
可塑性量
接下来,对液体喷出头10中的可塑性量CS、CR进行说明。图9为表示被形成于可塑性基板23A的下方处的阻尼器室DA的开口的长度l以及宽度w的平面图。图10为表示可塑性基板23A的厚度t的剖视图。
可塑性量CS为供给流道41A中的可塑性量。可塑性量CR为排出流道41B中的可塑性量。可塑性量CS、CR满足下述式(1)。供给侧的可塑性量CS与排出侧的可塑性量CR相比而较大。供给侧的可塑性量CS为供给侧的可塑性能力的一个示例。排出侧的可塑性量CR为排出侧的可塑性能力的一个示例。
CS>CR…(1)
从液体喷出头10内流过的油墨的流量QS、QR满足下述式(2)。供给侧的油墨的流量QS与排出侧的油墨的流量QR相比而较大。供给侧的流量QS为从供给流道41A流过的油墨的流量。排出侧的流量QR为从排出流道41B流过的油墨的流量。
QS>QR…(2)
在不对供给侧的可塑性量CS和排出侧的可塑性量CR进行区分的情况下,将它们记载为可塑性量C。同样地,在不对可塑性基板23A、23B进行区分的情况下,将它们记载为可塑性基板23。可塑性量C可以使用下述式(3)来表达。
数学式1
在式(3)中,“ν”为可塑性基板23的泊松比。“ν”为构成可塑性基板的材料的物性值。“E”为杨氏模量。“E”为构成可塑性基板的材料的物性值。
“w”为可塑性基板所覆盖的开口的宽度。“w”为沿着Y轴方向的阻尼器室DA、DB的宽度。“l”为可塑性基板所覆盖的开口的长度。“t”为可塑性基板的厚度。
壳体1
例如,在供给流道41A的流道阻力MS与排出流道41B的流道阻力MR相比而较小的情况下,压力室C内的油墨的压力变动与排出流道41B内的油墨相比而易于被传递至供给流道41A内的油墨。在这种情况下,可塑性量CS、CR被设定为满足式(4)。供给侧的可塑性量CS与排出侧的可塑性量CR相比而较大。在实施例1中,供给流道41A的流道阻力MS与排出流道41B的流道阻力MR相比而较小。
CS>CR…(4)
壳体2
例如,在供给流道41A的流道阻力MS与排出流道41B的流道阻力MR相比而较大的情况下,压力室C内的油墨的压力变动与供给流道41A内的油墨相比而易于被传递至排出流道41B内的油墨上。在这种情况下,可塑性量CS、CR被设定为满足式(5)。供给侧的可塑性量CS与排出侧的可塑性量CR相比而较大。在后文叙述的实施例8中,供给流道41A的流道阻力MS与排出流道41B的流道阻力MR相比而较大。
CS<CR…(5)
实施例2
接下来,对实施例2所涉及的液体喷出头10B进行说明。图11为表示实施例2所涉及的液体喷出头10B的剖视图。图11为表示实施例2所涉及的液体喷出头10B的剖视图。图12为表示连通板24B的一部分的平面图。图13为表示压力室基板25B的一部分的平面图。实施例2所涉及的液体喷出头10B与图2所示的实施例1所涉及的液体喷出头10不同之处为,代替连通板24而具备连通板24B这一点、代替压力室基板25而具备压力室基板25B这一点、以及代替振动吸收部70A、70B而具备振动吸收部70C、70D这一点。另外,在实施例2的说明中,有时会对与实施例1同样的说明进行省略。
如图11所示,液体喷出头10B具备喷嘴基板21、连通板24B、压力室基板25B、振动板26、可塑性基板23C、23D、密封板27、壳体28以及COF60。液体喷出头10B具备振动吸收部70C、70D。供给侧的振动吸收部70C具有可塑性基板23C和压电元件71C。排出侧的振动吸收部70D具有可塑性基板23D和压电元件71D。
液体喷出头10B具有油墨流道40B。油墨流道40B具有供给流道41C以及排出流道41D。供给流道41C包括流道45A、流道46A、连通流道47D以及阻尼器室DC。供给流道41C包括针对多个压力室C而被共用地设置的共用供给流道。共用供给流道包括流道45A、流道46A、连通流道47D以及阻尼器室DC。
排出流道41D包括连通流道47C、连通流道47E、阻尼器室DD、流道46B以及45B。排出流道41D包括针对多个压力室C而被分别地设置的独立排出流道。独立排出流道包括多个连通流道47C。排出流道41D包括针对多个压力室C而被共用地设置的共用排出流道。共用排出流道包括流道45B、流道46B、连通流道47C、连通流道47E以及阻尼器室DD。
如图12所示,在连通板24B上,形成有作为共用液室RA的一部分的流道46A、连通流道47D、多个连通流道47C、连通流道47E、以及作为共用液室RB的一部分的流道46B。在连通板24上,形成有贯穿孔、沟槽或凹部等。通过这些贯穿孔、沟槽或凹部等,从而形成了共用液室RA、RB的一部分、连通流道47D、47C、47E。
如图13所示,在压力室基板25B上,形成有作为共用液室RA的一部分的流道45A、阻尼器室DC、多个压力室C、阻尼器室DD、以及作为共用液室RB的一部分的流道45B。另外,在图13中,利用虚线而示出了多个喷嘴N。
供给侧的阻尼器室DC针对多个压力室C而被共用地设置。阻尼器室DC在Y轴方向上延伸。阻尼器室DC与多个压力室C连通。排出侧的阻尼器室DD针对多个压力室C而被共用地设置。阻尼器室DD在Y轴方向上延伸。阻尼器室DC经由多个连通流道47C而与多个压力室C连通。
供给侧的阻尼器室DC的沿着X轴方向的长度LX3与排出侧的阻尼器室DD的沿着X轴方向的长度LX4不同。供给侧的阻尼器室DC的X轴方向上的长度LX3与排出侧的阻尼器室DD的沿着X轴方向的长度LX4相比而较长。阻尼器室DC的沿着Y轴方向的宽度与阻尼器室DD的沿着Y轴方向的宽度相同。
在实施例2所涉及的液体喷出头10B中,针对多个压力室C而设置有共用的供给侧的可塑性基板23C。在液体喷出头10B中,针对多个压力室C而设置有共用的排出侧的可塑性基板23D。液体喷出头10B也可以为具备这样的可塑性基板23C、23D的结构。
实施例3
接下来,对实施例3所涉及的液体喷出头10C进行说明。图14为表示实施例3所涉及的液体喷出头10C的剖视图。图15为表示实施例3所涉及的供给侧的振动吸收部70E的一部分的剖视图。图16为表示实施例3所涉及的排出侧的振动吸收部70F的一部分的剖视图。实施例3所涉及的液体喷出头10C与图2所示的实施例1所涉及的液体喷出头10不同之处为,代替振动吸收部70A而具备振动吸收部70E这一点、代替振动吸收部70B而具备振动吸收部70F这一点。另外,在实施例3的说明中,有时会对与实施例1、2同样的说明进行省略。
如图15所示,供给侧的振动吸收部70E具备可塑性基板23E和金薄膜71E。可塑性基板23E包括具有挠性的膜。可塑性基板23E包括弹性层23e和绝缘层23f。弹性层23e例如由二氧化硅(SiO2)构成。绝缘层23f例如由二氧化锆(ZrO2)构成。弹性层23e被成膜在压力室基板25上,绝缘层23f被成膜在弹性层23e上。弹性层23e与对压力室C进行覆盖的振动板26的弹性层26a被连续地形成。绝缘层23f与振动板26的绝缘层26b被连续地形成。
多个可塑性基板23E针对在Y轴方向上排列的多个阻尼器室DA而被分别地设置。可塑性基板23E受到油墨的压力而能够发生变形。可塑性基板23E通过油墨的压力而发生变形,从而能够吸收阻尼器室DA内的油墨的压力变动。多个可塑性基板23E与多个阻尼器室DA相对应而独立地发生变动。
金薄膜71E被成膜在可塑性基板23E上。金薄膜71E在X轴方向上具有预定的长度。金薄膜71E的X轴方向的长度与阻尼器室DA的X轴方向的长度相比而较短。金薄膜71E在Y轴方向上具有预定的长度。金薄膜71E被形成为,对在Y轴方向上排列的多个可塑性基板23E进行覆盖。金薄膜71E也可以针对多个可塑性基板23E而被分别地设置。金薄膜71E由金而形成。为了对可塑性基板23E的强度进行加强从而金薄膜71E的厚度优选为一定程度上较厚,但是为了效率良好地吸收阻尼器室DA内的油墨的压力变动从而优选为一定程度上较薄。根据实验,当所述厚度为0.7~1.3μm时能够适当地获得上述的两种效果。振动吸收部70E也可以代替金薄膜71E而具备由与金不同的金属、例如锡、铜或铝所形成的金属薄膜。
如图16所示,排出侧的振动吸收部70F具备可塑性基板23F和金薄膜71F。可塑性基板23F包括具有挠性的膜。可塑性基板23F包括弹性层23g和绝缘层23h。弹性层23g例如由二氧化硅(SiO2)构成。绝缘层23h例如由二氧化锆(ZrO2)构成。弹性层2g被成膜在压力室基板25上,绝缘层23h被成膜在弹性层23g上。弹性层23g与对压力室C进行覆盖的振动板26的弹性层26a被连续地形成。绝缘层23h与振动板26的绝缘层26b被连续地形成。
多个可塑性基板23F针对在Y轴方向上排列的多个阻尼器室DB而被分别地设置。可塑性基板23F受到油墨的压力而能够发生变形。可塑性基板23F通过油墨的压力而发生变形,从而能够吸收阻尼器室DB内的油墨的压力变动。多个可塑性基板23F与多个阻尼器室DB相对应而独立地发生变动。
金薄膜71F被成膜在可塑性基板23F上。金薄膜71F在X轴方向上具有预定的长度。金薄膜71F的X轴方向的长度与阻尼器室DB的X轴方向的长度相比而较短。金薄膜71F在Y轴方向上具有预定的长度。金薄膜71F被形成为,对在Y轴方向上排列的多个可塑性基板23F进行覆盖。金薄膜71F也可以针对多个可塑性基板23F而被分别地设置。金薄膜71F由金而形成。为了对可塑性基板23F的强度进行加强从而金薄膜71F的厚度优选为一定程度上较厚,但是为了效率良好地吸收阻尼器室DB内的油墨的压力变动从而优选为一定程度上较薄。根据实验,当所述厚度为0.7~1.3μm时能够适当地获得上述的两种效果。振动吸收部70F也可以代替金薄膜71F而具备由与金不同的金属、例如锡、铜或铝所形成的金属薄膜。
如此,液体喷出头10C也可以具备被形成于可塑性基板23E上的金薄膜71E。液体喷出头10C也可以具备被形成于可塑性基板23F上的金薄膜71F。在液体喷出头10C中,由于在可塑性基板23E、23F上形成有金薄膜71E、71F,因此能够对可塑性基板23E、23F的强度进行加强。由此,能够实现可塑性基板23E、23F的可靠性的提升。
此外,通过改变金薄膜71E、71F的厚度,从而能够改变可塑性基板23E、23F的变形的容易程度。此外,也可以通过改变金薄膜71E、71F的厚度,来改变由振动吸收部70E、70F实现的振动的吸收效率。此外,也可以通过改变可塑性基板23E、23F上的金属薄膜的材质,来改变可塑性基板23E、23F的变形的容易程度。
实施例4
接下来,对实施例4所涉及的液体喷出头10进行说明。对实施例4所涉及的液体喷出头10的图示进行了省略。实施例4所涉及的液体喷出头10的剖视图与图14至图16所示的实施例3的液体喷出头10C的剖视图大致相同。实施例4所涉及的液体喷出头10与图14所示的实施例3的液体喷出头10C不同之处为,代替阻尼器室DA、DB而具备阻尼器室DC、DD这一点、以及代替连通流道47A、47B而具备连通流道47D、47E这一点。阻尼器室DC、DD以及连通流道47D、47E与图11所示的实施例2的阻尼器室DC、DD以及连通流道47D、47E相同。
在实施例4所涉及的液体喷出头10中,在对作为共用供给流道的阻尼器室DC进行覆盖的可塑性基板23C上形成有金薄膜71E。在实施例4所涉及的液体喷出头10中,在对作为共用排出流道的阻尼器室DD进行覆盖的可塑性基板23D上形成有金薄膜71F。金薄膜71E、71F能够与上述的实施例3的金薄膜71E、71F同样地形成。
实施例5
接下来,对实施例5所涉及的液体喷出头10E进行说明。对实施例5所涉及的液体喷出头10E的图示进行了省略。实施例5所涉及的液体喷出头10E的剖视图与图2所示的实施例1的液体喷出头10的剖视图大致相同。实施例5所涉及的液体喷出头10E与图2所示的实施例1的液体喷出头10不同之处为,代替阻尼器室DA而具备阻尼器室DC这一点、代替连通流道47A而具备连通流道47D这一点、以及代替振动吸收部70A而具备振动吸收部70C这一点。阻尼器室DC、连通流道47D、以及振动吸收部70C与图11所示的实施例2的阻尼器室DC、连通流道47D、振动吸收部70C相同。
图17为表示实施例5所涉及的液体喷出头10E的连通板24E的一部分的平面图。液体喷出头10E中,代替实施例1的连通板24而具备连通板24E。在连通板24E上,形成有共用供给流道中所包括的连通流道47D、以及独立排出流道中所包括的连通流道47B。
图18为表示实施例5所涉及的液体喷出头10E的压力室基板25E的一部分的平面图。液体喷出头10E中,代替实施例1的压力室基板25而具备压力室基板25E。液体喷出头10E中,代替实施例1的压力室基板25而具备压力室基板25E。在压力室基板25E上,形成有共用供给流道中所包括的阻尼器室DC、以及独立排出流道中所包括的阻尼器室DB。
如此,在液体喷出头10E中,供给侧的阻尼器室DC针对多个压力室C而被共用地设置,排出侧的阻尼器室DB针对多个压力室C而被各自独立地设置。在液体喷出头10E中,针对多个压力室C而设置有共用的可塑性基板23C。在液体喷出头10E中,针对多个压力室C而分别设置有可塑性基板23B。在液体喷出头10E中,针对多个压力室C而设置有独立的可塑性基板23B。
实施例6
接下来,对实施例6所涉及的液体喷出头10进行说明。对实施例6所涉及的液体喷出头10的图示进行了省略。实施例6所涉及的液体喷出头10的剖视图与图14所示的实施例3的液体喷出头10C的剖视图大致相同。实施例6所涉及的液体喷出头10与图14所示的实施例3的液体喷出头10C不同之处为,代替阻尼器室DA而具备阻尼器室DC这一点、以及代替连通流道47A而具备连通流道47D这一点。阻尼器室DC、连通流道47D以及振动吸收部70C与图11所示的实施例2的阻尼器室DC、连通流道47D、振动吸收部70C相同。
实施例6的连通板与图17所示的实施例5的连通板24E相同。实施例6的压力室基板与图18所示的实施例5的压力室基板25E相同。
实施例6的液体喷出头10具备供给侧的振动吸收部70E和排出侧的振动吸收部70F。供给侧的振动吸收部70E的剖视图与图15所示的振动吸收部70E大致相同。在实施例6中,设置有相对于作为共用供给流道的阻尼器室DC而被设置的可塑性基板23E。供给侧的振动吸收部70E具备相对于共用的阻尼器室DC而被设置的可塑性基板23E、和被设置在该可塑性基板23E上的金薄膜71。
供给侧的振动吸收部70F的剖视图与图16所示的振动吸收部70F相同。在实施例6中,设置有相对于作为独立排出流道的阻尼器室DB而被设置的可塑性基板23F。排出侧的振动吸收部70F具备针对多个阻尼器室DC而被分别地设置的多个可塑性基板23E、和被设置在该可塑性基板23E上的金薄膜71。
在实施例6的液体喷出头10中,在可塑性基板23E、23F上设置有金薄膜71E、71F。
实施例7
接下来,对实施例7所涉及的液体喷出头10进行说明。对实施例7所涉及的液体喷出头10的图示进行了省略。实施例7所涉及的液体喷出头10的剖视图与图11所示的实施例2的液体喷出头10B的剖视图大致相同。实施例7所涉及的液体喷出头10与图11所示的实施例2的液体喷出头10B不同之处为,代替振动吸收部70C而具备振动吸收部70E这一点。在实施例7中,供给侧的振动吸收部70E具有金薄膜71E,排出侧的振动吸收部70D具有压电元件71D。
在实施例7中,供给侧的可塑性基板23C上所设置的结构、与排出侧的可塑性基板23D上所设置的结构有所不同。如此,通过改变可塑性基板23C、23D上的结构,从而能够在供给侧处的振动的吸收能力、与排出侧处的振动的吸收能力之间设置差别。
例如,作为实施例7的变形例,也可以相对于供给侧的可塑性基板23C而设置压电元件71A,并相对于排出侧的可塑性基板23D而设置金薄膜71F。此外,在其他的实施例所涉及的液体喷出头10中,也可以在供给侧和排出侧上对可塑性基板上的结构进行改变。
实施例8
接下来,对实施例8所涉及的液体喷出头10H进行说明。图19为表示实施例8所涉及的液体喷出头10H的剖视图。图19所示的实施例8所涉及的液体喷出头10H与图2所示的实施例1的液体喷出头10不同之处为,液体流动的方向有所不同这一点。在实施例8的液体喷出头10H中,液体流动的方向与实施例1的液体喷出头10中的液体流动的方向相反。在图19中,由箭头标记示出了液体流动的方向。在图19中,标注了与图1大致相同的符号,但是液体流动的方向为与图1相反的方向。另外,在实施例8所涉及的液体喷出头10H的说明中,有时会对与上述的实施例1~7所涉及的液体喷出头10同样的说明进行省略。
在液体喷出头10H中形成有供油墨流通的流道40H。流道40H包括供给口42C、排出口42D、共用液室RA、RB、阻尼器室DA、DB、压力室C、连通流道47A~47C以及喷嘴N。
流道40H具有供给流道41E以及排出流道41F。供给流道41E为与压力室C相比靠上游侧的流道,且为连通板24以及压力室基板25内的流道。供给流道41E包括流道45B、流道46B、连通流道47B、阻尼器室DB以及连通流道47C。排出流道41F为与压力室C相比靠下游侧的流道,且为连通板24以及压力室基板25内的流道。排出流道41F包括阻尼器室DA、连通流道47A、流道46A以及流道45A。
液体喷出头10H具备供给侧的阻尼器室DB和排出侧的阻尼器室DA。液体喷出头10H具备供给侧的振动吸收部70B、和排出侧的振动吸收部70A。在这种情况下,可塑性基板23B为供给侧的可塑性基板。可塑性基板23A为排出侧的可塑性基板。
在实施例8中,排出侧的可塑性基板23A的沿着X轴方向的长度LX12与供给侧的可塑性基板23B的沿着X轴方向的长度LX11相比而较长。
如此,也可以使排出侧的可塑性基板23A的沿着X轴方向的长度LX12与供给侧的可塑性基板23B的沿着X轴方向的长度LX11相比而较长。
在实施例8中,排出侧的可塑性基板23A的可塑性能力与供给侧的可塑性基板23B的可塑性能力相比而较大。可塑性基板23A、23B材质相同,厚度也相同。由于可塑性基板23A的沿着X轴方向的长度LX12与可塑性基板23B的沿着X轴方向的长度LX11相比而较长,因此可塑性基板23A的可塑性能力与可塑性基板23B的可塑性能力相比而较大。
在实施例8中,排出流道41F的流道阻力与供给流道41E的流道阻力相比而较大。在实施例8中,根据流道阻力的大小来设定了可塑性基板23A、23B的可塑性能力。
液体喷出装置
接下来,参照图20以及图21而对具备液体喷出头10的液体喷出装置1进行说明。图20为表示具备液体喷出头10的液体喷出装置1的概要图。液体喷出装置1具备上述的实施例1所涉及的液体喷出头10。图21为表示液体喷出装置1的框图。另外,液体喷出装置1并不限定于具备实施例1所涉及的液体喷出头10的结构。液体喷出装置1也可以代替实施例1所涉及的液体喷出头10而具备实施例2~7所涉及的液体喷出头10B~10H。
液体喷出装置1为,将作为“液体”的一个示例的油墨以液滴的形式向介质PA喷出的喷墨方式的印刷装置。液体喷出装置1为串行型的印刷装置。介质PA典型而言为印刷纸张。另外,介质PA并不限定于印刷纸张,例如也可以为树脂薄膜或布帛等任意材质的印刷对象。
液体喷出装置1具备喷出油墨的液体喷出头10、对油墨进行贮留的液体容器2、对液体喷出头10进行搭载的滑架3、对滑架3进行输送的滑架输送机构4、对介质PA进行输送的介质输送机构5、以及控制部30。控制部30为对液体的喷出进行控制的控制部。
作为液体容器2的具体方式,例如可列举出相对于液体喷出装置1而可拆装的墨盒、由具有挠性的薄膜而形成的袋状的油墨包、以及能够补充油墨的油墨罐。另外,被贮留于液体容器2中的油墨的种类为任意的种类。液体喷出装置1例如与四种颜色的油墨相对应地具备多个液体容器2。作为四种颜色的油墨,例如具有蓝绿色、品红色、黄色以及黑色。液体容器2也可以被搭载在滑架3上。
液体喷出装置1具备使油墨进行循环的循环机构8。循环机构8包括向液体喷出头10供给油墨的供给流道81、对从液体喷出头10被排出的油墨进行回收的回收流道82、和对油墨进行移送的泵83。
滑架输送机构4具有用于对滑架3进行输送的输送带4a以及电机。介质输送机构5具有用于对介质PA进行输送的输送辊5a以及电机。滑架输送机构4以及介质输送机构5通过控制部30而被控制。液体喷出装置1通过介质输送机构5来对介质PA进行输送,并且通过滑架输送机构4来对滑架3进行输送,从而向介质PA喷出油墨滴以进行印刷。
如图21所示,液体喷出装置1具备线性编码器6。该线性编码器6被设置在能够对滑架3的位置进行检测的位置处。线性编码器6取得与滑架3的位置相关的信息。线性编码器6伴随着滑架3的移动而向控制部30输出编码器信号。
控制部30包括一个或多个CPU31。控制部30也可以代替CPU31而具备FPGA、或除了具备CPU31之外还具备FPGA。控制部30包括存储部35。存储部35例如具备ROM36以及RAM37。存储部35也可以具备EEPROM或PROM。存储部35能够对从主机所供给的印刷数据Img进行存储。存储部35对液体喷出装置1的控制程序进行存储。
CPU为Central Processing Unit(中央处理器)的略称。FPGA为field-programmable gate array(现场可编程逻辑门阵列)的略称。RAM为Random Access Memory(随机存取存储器)的略称。ROM为Read Only Memory(只读存储器)的略称。EEPROM为Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory(电可擦除可编程只读存储器)的略称。PROM为Programmable ROM(可编程只读存储器)的略称。
控制部30生成用于对液体喷出装置1的各部分的动作进行控制的信号。控制部30能够生成印刷信号SI以及波形指定信号dCom。印刷信号SI为用于对液体喷出头20的动作的种类进行指定的数字信号。印刷信号SI能够对是否向压电元件50供给驱动信号Com进行指定。波形指定信号dCom为对驱动信号Com的波形进行规定的数字信号。驱动信号Com为用于对压电元件50进行驱动的模拟信号。
液体喷出装置1具备驱动信号生成电路32。驱动信号生成电路32与控制部30电连接。驱动信号生成电路32包括DA转换电路。驱动信号生成电路32生成具有由波形指定信号dCom所规定的波形的驱动信号Com。控制部30当从线性编码器6接收到编码器信号时,会向驱动信号生成电路32输出定时信号PTS。定时信号PTS对驱动信号Com的生成定时进行规定。驱动信号生成电路32每当接收到定时信号PTS时,将驱动信号Com输出。
驱动电路62与控制部30以及驱动信号生成电路32电连接。驱动电路62基于印刷信号SI而对是否向压电元件50供给驱动信号Com进行切换。驱动电路62基于从控制部30所供给的印刷信号SI、锁存信号LAT以及交换信号CH,从而能够对被供给驱动信号Com的压电元件50进行选择。锁存信号LAT对印刷数据Img的锁存定时进行规定。交换信号CH对驱动信号Com中所包含的驱动脉冲的选择定时进行规定。
控制部30对由液体喷出头20实施的油墨的喷出动作进行控制。如上文所述,控制部30通过对压电元件50进行驱动来使压力室C内的油墨的压力发生变动,以从喷嘴N喷出油墨。控制部30在实施印刷动作时,对喷出动作进行控制。
在这样的液体喷出装置1中,能够应用上述的液体喷出头10。在具备液体喷出头10的液体喷出装置1中,供给侧的可塑性基板23A的X轴方向上的长度LX1与排出侧的可塑性基板23B的X轴方向上的长度LX2相比而较长。通过使排出侧的可塑性基板23B的长度LX2与供给侧的可塑性基板23A的长度LX1相比而较短,从而能够实现液体喷出头10的小型化。
另外,前文所述的实施方式只不过示出了本发明的代表性的方式,本发明并不限定于前文所述的实施方式,而能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更、附加。
变形例1
虽然在上述的实施例1所涉及的液体喷出头10中,可塑性基板23A、23B在Z轴方向上被设置于与振动板26相同的位置处,但是可塑性基板23A、23B也可以被设置在于Z轴方向上与振动板26不同的位置处。例如,供给侧的可塑性基板23A也可以被设置在连通流道47A的Z1方向上。排出侧的可塑性基板23B也可以被设置在连通流道47B的Z1方向上。可塑性基板23A、23B也可以被设置在喷嘴基板21上。
变形例2
虽然在上述的实施例1所涉及的液体喷出头10中,设为了具备被设置在共用液室RA、RB中的可塑性基板77A、77B的结构,但是液体喷出头10也可以为不具备可塑性基板77A、77B的结构。此外,由供给侧的可塑性基板77A产生的可塑性量、与由排出侧的可塑性基板77B产生的可塑性量也可以不同。此外,可塑性基板77A、77B也可以为不同的尺寸。
变形例3
虽然在上述的实施例1所涉及的液体喷出头10中,COF60在X轴方向上被配置于压电元件50与排出侧的可塑性基板23B之间,但是COF60的配置并不限定于此。例如,COF60也可以在X轴方向上被配置于压电元件50与供给侧的可塑性基板23A之间。
变形例4
虽然在上述的实施例1所涉及的液体喷出头10中,喷嘴N被配置在于Z轴方向上进行观察时与压力室C重叠的位置处,但是喷嘴N也可以被配置在不与压力室C重叠的位置处。此外,液体喷出头10也可以为针对一个喷嘴N而连通有多个压力室C的结构。
变形例5
虽然在上述的实施例1所涉及的液体喷出头10中,设为了振动吸收部70A具备被设置在可塑性基板23A上的独立电极层71a、共用电极层71b以及压电体层71c的结构,但是振动吸收部70A并不限定于具备独立电极层71a、共用电极层71b以及压电体层71c的结构。例如,振动吸收部70A也可以为具备压电体层71c以及共用电极层71b、而不具备独立电极层71a的结构。可塑性基板23A上被配置的物质也可以为其他物质。如果被层叠在可塑性基板23A上的物质为与振动板26上的压电元件50相同的结构,则在对压电元件50进行层叠时,能够同时在可塑性基板23A上对独立电极层71a、共用电极层71b以及压电体层71c进行层叠。因此,能够很容易地在可塑性基板23A上制造出压电元件71A。对于可塑性基板77B上的压电元件71B而言也为同样情况。
变形例6
供给侧的可塑性基板23A的刚性也可以与排出侧的可塑性基板23B的刚性相比而较低。例如,通过改变可塑性基板23A、23B的膜厚、材质、X轴方向的长度、Y轴方向的长度等,从而能够改变刚性。此外,也可以以改变可塑性基板23A、23B上的层叠物的结构的方式,来改变可塑性基板23A、23B的刚性。可塑性基板23A、23B上的层叠物例如包括上述的压电元件71A、71B、金薄膜71E。
虽然在前文所述的实施方式中,对使搭载了液体喷出头10的滑架3在介质PA的宽度方向上往复的串行方式的液体喷出装置1进行了例示,但是也可以将本发明应用于具备液体喷出头10以在预定的方向上被排列的方式被配置的行式头的行式的液体喷出装置中。
在前文所述的实施方式中所例示的液体喷出装置1除了专用于印刷的设备之外,还可以被用于传真机装置或复印机等各种设备中。当然,本发明的液体喷出装置的用途并不被限定于印刷。例如,喷出颜色材料的溶液的液体喷出装置可以作为形成液晶显示面板等显示装置的彩色过滤器的制造装置来进行利用。此外,喷出导电材料的溶液的液体喷出装置可以作为形成配线基板的配线或电极的制造装置来进行利用。此外,喷出与生物体相关的有机物的溶液的液体喷出装置例如可以作为制造生物芯片的制造装置来进行利用。
符号说明
1…液体喷出装置;10、10B、10C、10E、10H…液体喷出头;21…喷嘴基板;23A…可塑性基板(供给侧可塑性基板);23B…可塑性基板(排出侧可塑性基板);24…连通板;25…压力室基板;30…控制部;41A…供给流道;41B…排出流道;50…压电元件;77A…可塑性基板(第二供给侧可塑性基板);77B…可塑性基板(第二排出侧可塑性基板);61…柔性配线基板(配线基板);C…压力室;CL…压力室列;LX1…供给侧可塑性基板的长度;LX2…排出侧可塑性基板的长度;N…喷嘴;X…X轴方向(第一方向);X1…X1方向(第一方向的一方侧);X2…X2方向(第一方向的另一方侧);Y…Y轴方向(第二方向);Z…Z轴方向(第三方向)。
Claims (17)
1.一种液体喷出头,其特征在于,具有:
喷嘴,其喷出液体;
压力室,其用于对液体施加压力;
供给流道,其位于与所述压力室相比而靠第一方向上的一侧,并向所述压力室供给液体;
排出流道,其位于与所述压力室相比而靠所述第一方向上的另一侧,并从所述压力室排出液体;
供给侧可塑性基板,其面对所述供给流道而设置,并用于吸收所述供给流道内的液体的振动;
排出侧可塑性基板,其面对所述排出流道而设置,并用于吸收所述排出流道内的液体的振动,
所述排出侧可塑性基板的沿着所述第一方向的长度与所述供给侧可塑性基板的沿着所述第一方向的长度相比而较短。
2.如权利要求1所述的液体喷出头,其特征在于,
所述排出侧可塑性基板的可塑性能力与所述供给侧可塑性基板的可塑性能力相比而较小。
3.如权利要求2所述的液体喷出头,其特征在于,
还包括压力室列,所述压力室列为多个所述压力室在预定方向上被排列而成,
所述供给侧可塑性基板针对所述多个压力室而被共用地设置,
所述排出侧可塑性基板针对所述多个压力室而被独立地设置。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的液体喷出头,其特征在于,
所述供给侧可塑性基板的刚性与所述排出侧可塑性基板的刚性相比而较低。
5.如权利要求1所述的液体喷出头,其特征在于,
所述排出流道的流道阻力与所述供给流道的流道阻力相比而较大。
6.如权利要求1所述的液体喷出头,其特征在于,
所述排出流道的沿着所述第一方向的长度与所述供给流道的沿着所述第一方向的长度相比而较长。
7.如权利要求1所述的液体喷出头,其特征在于,
在与所述供给流道相比靠上游侧处,还设置有与所述供给侧可塑性基板不同的第二供给侧可塑性基板,
在与所述排出流道相比靠下游侧处,还设置有与所述排出侧可塑性基板不同的第二排出侧可塑性基板。
8.如权利要求7所述的液体喷出头,其特征在于,
所述第二供给侧可塑性基板和所述第二排出侧可塑性基板沿着与所述第一方向交叉的第二方向而被设置。
9.如权利要求8所述的液体喷出头,其特征在于,
所述第二供给侧可塑性基板的沿着所述第二方向的长度与所述第二排出侧可塑性基板的沿着所述第二方向的长度相等。
10.如权利要求1所述的液体喷出头,其特征在于,
在所述第一方向上,所述供给侧可塑性基板与所述排出侧可塑性基板被相互分离地配置。
11.如权利要求10所述的液体喷出头,其特征在于,
所述压力室在所述第一方向上位于所述供给侧可塑性基板与所述排出侧可塑性基板之间。
12.如权利要求11所述的液体喷出头,其特征在于,具备:
压电元件,其相对于所述压力室而被设置,并使所述压力室内的液体产生压力变动;
配线基板,其与所述压电元件电连接,
所述配线基板在沿着所述排出侧可塑性基板的厚度方向的第三方向上进行观察时,位于所述排出侧可塑性基板与所述压力室之间。
13.一种液体喷出头,其特征在于,具有:
喷嘴,其喷出液体;
压力室,其用于对液体施加压力;
供给流道,其位于与所述压力室相比而靠第一方向上的一侧,并向所述压力室供给液体;
排出流道,其位于与所述压力室相比而靠所述第一方向上的另一侧,并从所述压力室排出液体;
供给侧可塑性基板,其面对所述供给流道而设置,并用于吸收所述供给流道内的液体的振动;
排出侧可塑性基板,其面对所述排出流道而设置,并用于吸收所述排出流道内的液体的振动,
所述排出侧可塑性基板的沿着所述第一方向的长度与所述供给侧可塑性基板的沿着所述第一方向的长度相比而较长。
14.如权利要求13所述的液体喷出头,其特征在于,
所述排出侧可塑性基板的可塑性能力与所述供给侧可塑性基板的可塑性能力相比而较大。
15.如权利要求13或14所述的液体喷出头,其特征在于,
所述排出流道的流道阻力与所述供给流道的流道阻力相比而较小。
16.如权利要求1所述的液体喷出头,其特征在于,还具有:
压力室基板,其设置有所述压力室;
喷嘴基板,其设置有所述喷嘴;
连通板,其设置有所述供给流道和所述排出流道的一部分,且被设置在所述压力室基板与所述喷嘴基板之间,
所述供给流道为被设置在所述连通板和所述压力室基板上的流道中的、与所述压力室相比靠上游侧的流道,
所述排出流道为被设置在所述连通板和所述压力室基板上的流道中的、与所述压力室相比靠下游侧的流道。
17.一种液体喷出装置,其特征在于,具有:
权利要求1~16中的任一项所述的液体喷出头;
控制部,其对使液体从所述液体喷出头喷出的喷出动作进行控制。
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