JP2016172335A - 液体噴射装置 - Google Patents
液体噴射装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016172335A JP2016172335A JP2015052508A JP2015052508A JP2016172335A JP 2016172335 A JP2016172335 A JP 2016172335A JP 2015052508 A JP2015052508 A JP 2015052508A JP 2015052508 A JP2015052508 A JP 2015052508A JP 2016172335 A JP2016172335 A JP 2016172335A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle plate
- liquid
- nozzle
- head
- cap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
【課題】液体の凍結時の液体の膨張による破壊の発生を抑制することができる液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体を噴射する複数のノズル開口21が形成されたノズルプレート20と、前記ノズル開口21に連通する圧力発生室12と、複数の前記圧力発生室12が連通する共通液室100と、を具備する液体噴射ヘッドIIと、前記液体噴射ヘッドIIの前記ノズルプレート20を内包した状態で前記ノズル開口21を封止するキャップ8と、前記キャップ8が前記ノズル開口21を封止した状態で当該キャップ8の外側から内側に亘って配設された熱伝導部材105が前記ノズルプレート20と当接して設けられている。
【選択図】 図7
【解決手段】液体を噴射する複数のノズル開口21が形成されたノズルプレート20と、前記ノズル開口21に連通する圧力発生室12と、複数の前記圧力発生室12が連通する共通液室100と、を具備する液体噴射ヘッドIIと、前記液体噴射ヘッドIIの前記ノズルプレート20を内包した状態で前記ノズル開口21を封止するキャップ8と、前記キャップ8が前記ノズル開口21を封止した状態で当該キャップ8の外側から内側に亘って配設された熱伝導部材105が前記ノズルプレート20と当接して設けられている。
【選択図】 図7
Description
本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを噴射するインクジェット式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録装置に関する。
被噴射媒体に液体を噴射する液体噴射装置には、例えば、液体としてインクを噴射させて紙や記録シートなどの被噴射媒体に印刷を行うインクジェット式記録装置が知られている。
このようなインクジェット式記録装置に搭載されるインクジェット式記録ヘッドは、圧力発生室内のインクが凍結して膨張した場合に、圧力発生室のインクの逃げ場がないと、圧力発生室内、特に振動板のクラックを引き起こすという問題がある。
そこで、インクが凍結しそうな場合には、凍結に先立って、圧力発生室から共通液室内にインクを逆流させて圧力発生室内を空にする液体噴射装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上述した装置では、共通液室内にインクを逆流させるために、共通液室側に負圧を高めるようなポンプが必要となり、装置が大型化・複雑化してしまうという問題がある。
なお、このような問題はインクジェット式記録装置だけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。
本発明はこのような事情に鑑み、液体の凍結時の液体の膨張による破壊の発生を抑制することができる液体噴射装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射する複数のノズル開口が形成されたノズルプレートと、前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、複数の前記圧力発生室が連通する共通液室と、を具備する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドの前記ノズルプレートを内包した状態で前記ノズル開口を封止するキャップと、前記キャップが前記ノズル開口を封止した状態で当該キャップの外側から内側に亘って配設された熱伝導部材が前記ノズルプレートと当接して設けられていることを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、キャップによってノズルプレートを内包した状態で、熱伝導部材を介してキャップ外部の温度をノズルプレートに伝達することができるため、液体が凍結するような温度になってもノズル開口内の液体から凍結して順次圧力発生室内まで凍結するまでは、共通液室内の液体は凍結せず、圧力発生室内の液体の膨張による圧力上昇の逃げ場があり、圧力発生室を形成する部材のクラックを抑制することができる。
かかる態様では、キャップによってノズルプレートを内包した状態で、熱伝導部材を介してキャップ外部の温度をノズルプレートに伝達することができるため、液体が凍結するような温度になってもノズル開口内の液体から凍結して順次圧力発生室内まで凍結するまでは、共通液室内の液体は凍結せず、圧力発生室内の液体の膨張による圧力上昇の逃げ場があり、圧力発生室を形成する部材のクラックを抑制することができる。
ここで、前記熱伝導部材は、当該ノズルプレートより高い熱伝導率を有することが好ましい。これによれば、熱伝導部材によってキャップ外の温度をノズルプレートに良好に伝達することができる。
また、前記熱伝導部材は、前記キャップの外側において、表面の少なくとも一部が露出して設けられていることが好ましい。これによれば、熱伝導部材のキャップ外での露出面積を増大させて、外部温度をノズルプレートに良好に伝達することができる。
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図、図2は、キャップ手段である吸引キャップ及び保護キャップを示す斜視図である。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図、図2は、キャップ手段である吸引キャップ及び保護キャップを示す斜視図である。
図1に示すように、本実施形態のインクジェット式記録装置Iでは、インクジェット式記録ヘッドユニット1(以下、ヘッドユニット1とも言う)がキャリッジ2に搭載されている。そして、ヘッドユニット1が搭載されたキャリッジ2は、筐体3に取り付けられたキャリッジ軸2aに対して軸方向へ移動可能に設けられている。本実施形態では、記録シートSの搬送方向を第1の方向X、キャリッジ軸2aの軸方向を第2の方向Yと称する。また、第1の方向X及び第2の方向Yの両方に直交する方向、本実施形態では、ヘッドユニット1から記録シートSに向かう方向を第3の方向Zと称する。なお、第1の方向X、第2の方向Y及び第3の方向Zは、互いにそれぞれ直交する方向としたが、特にこれに限定されず、直交以外の角度で交差する方向であってもよい。
また、筐体3には、液体としてインクが貯留された貯留手段4が設けられており、貯留手段4からのインクは、キャリッジ2に搭載されたヘッドユニット1にチューブ等の供給管4aを介して供給される。また、供給管4aの貯留手段4の近傍には、貯留手段4内のインクをヘッドユニット1に向かって圧送する加圧ポンプ等の圧送手段5が設けられている。なお、圧送手段としては、加圧ポンプに限定されず、例えば、貯留手段4を外部から押圧する押圧手段や、吸引ポンプ等であってもよい。また、圧送手段として、ヘッドユニット1と貯留手段4との鉛直方向の相対位置を調整して発生する水頭圧差を用いるようにしてもよい。
そして、駆動モーター6の駆動力が複数のプーリー6aおよびタイミングベルト6bを介してキャリッジ2に伝達されることで、ヘッドユニット1を搭載したキャリッジ2はキャリッジ軸2aに沿って移動される。一方、筐体3には搬送手段としての搬送ローラー7が設けられており、紙等の記録媒体である記録シートSが搬送ローラー7により搬送されるようになっている。なお、記録シートSを搬送する搬送手段は、搬送ローラーに限られずベルトやドラム等であってもよい。
このようなインクジェット式記録装置Iでは、キャリッジ2がキャリッジ軸2aに沿って移動されると共にヘッドユニット1によってインクが噴射されて被噴射媒体である記録シートSに着弾、すなわち、印刷される。
また、キャリッジ2の移動方向の端部である搬送ローラー7の側方の非印刷領域には、キャップ手段である吸引キャップ8が設けられており、吸引キャップ8には、チューブ等の吸引管9aを介して真空ポンプ等の吸引装置9が接続されている。
ここで、図2に示すように、吸引キャップ8は、詳しくは後述するインクジェット式記録ヘッドIIのノズルプレート20に相対向して設けられ、ノズルプレート20に設けられている複数のノズル開口21の全てを覆う大きさを有する。具体的には、吸引キャップ8は、ノズルプレート20に相対向して全てのノズル開口21に亘って開口する吸引口8aを有する。この吸引口8aの開口縁部がインクジェット式記録ヘッドIIのカバーヘッド105の表面に当接することで、吸引キャップ8は吸引口8aの内部にノズルプレート20を内包する。
また、吸引キャップ8には、吸引口8aと反対側の面に吸引口8aと連通する連通口8bを有し、この連通口8bに吸引装置9がチューブ等の吸引管9aを介して接続されている。
このような吸引キャップ8は、吸引口8aの縁部をカバーヘッド105の表面に当接し、吸引口8aの内部にノズルプレート20を内包した状態で、吸引装置9がインクを吸引することでノズル開口21を介してインクジェット式記録ヘッドIIの流路内のインクを吸引して気泡等による印刷不良を防止する吸引動作時に用いられる。また、本実施形態の吸引キャップ8は、吸引装置9による吸引動作を行わずに、ノズル開口21の全てを覆うことでノズル開口21近傍のインクの乾燥及び増粘を防止する役割を有する。なお、吸引キャップ8とは別に、ノズル開口21近傍のインクの乾燥及び増粘を防止するための保護キャップを設けるようにしてもよい。
ここで、このようなインクジェット式記録装置Iに搭載されるヘッドユニット1を構成するインクジェット式記録ヘッドの一例について図3〜図5を参照して説明する。なお、図3は、インクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図4は、インクジェット式記録ヘッドの液体噴射面側の平面図であり、図5は、図4のA−A′線断面図である。また、本実施形態では、インクジェット式記録ヘッドの各方向について、インクジェット式記録装置Iに搭載された際の方向、すなわち、第1の方向X、第2の方向Y及び第3の方向Zに基づいて説明する。もちろん、インクジェット式記録ヘッドのインクジェット式記録装置I内の配置は以下に示すものに限定されるものではない。
図示するように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドII(以下、記録ヘッドIIとも言う)は、ヘッド本体11、ケース部材40等の複数の部材を備え、これら複数の部材が接着剤等によって接合されている。本実施形態では、ヘッド本体11は、流路形成基板10と、連通板15と、ノズルプレート20と、保護基板30と、コンプライアンス基板45と、を具備する。
ヘッド本体11を構成する流路形成基板10は、ステンレス鋼やNiなどの金属、ZrO2あるいはAl2O3を代表とするセラミック材料、ガラスセラミック材料、MgO、LaAlO3のような酸化物などを用いることができる。本実施形態では、流路形成基板10は、シリコン単結晶基板からなる。この流路形成基板10には、一方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力発生室12が第1の方向Xに沿って並設されている。また、流路形成基板10には、圧力発生室12が第1の方向Xに並設された列が複数列、本実施形態では、2列、第2の方向Yに設けられている。
また、流路形成基板10には、圧力発生室12の第2の方向Yの一端部側に、当該圧力発生室12よりも開口面積が狭く、圧力発生室12に流入するインクの流路抵抗を付与する供給路等が設けられていてもよい。
また、流路形成基板10には、圧力発生室12の第2の方向Yの一端部側に、当該圧力発生室12よりも開口面積が狭く、圧力発生室12に流入するインクの流路抵抗を付与する供給路等が設けられていてもよい。
また、流路形成基板10の一方面側には、連通板15が接合されている。また、連通板15には、各圧力発生室12に連通する複数のノズル開口21が穿設されたノズルプレート20が接合されている。
連通板15には、圧力発生室12とノズル開口21とを連通するノズル連通路16が設けられている。連通板15は、流路形成基板10よりも大きな面積を有し、ノズルプレート20は流路形成基板10よりも小さい面積を有する。このようにノズルプレート20の面積を比較的小さくすることでコストの削減を図ることができる。なお、本実施形態では、ノズルプレート20のノズル開口21が開口されて、インク滴が吐出される面を液体噴射面20aと称する。
また、連通板15には、複数の圧力発生室12に共通する共通液室であるマニホールド100の一部を構成する第1マニホールド部17と、第2マニホールド部18とが設けられている。
第1マニホールド部17は、連通板15を厚さ方向(連通板15と流路形成基板10との積層方向)に貫通して設けられている。
また、第2マニホールド部18は、連通板15を厚さ方向に貫通することなく、連通板15のノズルプレート20側に開口して設けられている。
さらに、連通板15には、圧力発生室12の第2の方向Yの一端部に連通する供給連通路19が、圧力発生室12毎に独立して設けられている。この供給連通路19は、第2マニホールド部18と圧力発生室12とを連通する。
このような連通板15としては、ステンレスやNiなどの金属、またはジルコニウムなどのセラミックなどを用いることができる。なお、連通板15は、流路形成基板10と線膨張係数が同等の材料が好ましい。すなわち、連通板15として流路形成基板10と線膨張係数が大きく異なる材料を用いた場合、加熱や冷却されることで、流路形成基板10と連通板15との線膨張係数の違いにより反りが生じてしまう。本実施形態では、連通板15として流路形成基板10と同じ材料、すなわち、シリコン単結晶基板を用いることで、熱による反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。
また、ノズルプレート20には、各圧力発生室12とノズル連通路16を介して連通するノズル開口21が形成されている。すなわち、ノズル開口21は、同じ種類の液体(インク)を噴射するものが第1の方向Xに並設され、この第1の方向Xに並設されたノズル開口21の列が第2の方向Yに2列形成されている。
このようなノズルプレート20としては、例えば、ステンレス鋼(SUS)等の金属、ポリイミド樹脂のような有機物、又はシリコン単結晶基板等を用いることができる。なお、ノズルプレート20としてシリコン単結晶基板を用いることで、ノズルプレート20と連通板15との線膨張係数を同等として、加熱や冷却されることによる反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。
一方、流路形成基板10の連通板15とは反対面側には、振動板50が形成されている。本実施形態では、振動板50として、流路形成基板10側に設けられた酸化シリコンからなる弾性膜51と、弾性膜51上に設けられた酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜52と、を設けるようにした。なお、圧力発生室12等の液体流路は、流路形成基板10を一方面側、すなわち、ノズルプレート20が接合された面側から異方性エッチングすることにより形成されており、圧力発生室12等の液体流路の他方面は、弾性膜51によって画成されている。
また、振動板50の絶縁体膜52上には、第1電極60と、圧電体層70と、第2電極80とが、本実施形態では、成膜及びリソグラフィー法によって積層形成されて圧電アクチュエーター300を構成している。ここで、圧電アクチュエーター300は、第1電極60、圧電体層70及び第2電極80を含む部分をいう。一般的には、圧電アクチュエーター300の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層70を圧力発生室12毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層70から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、第1電極60を圧電アクチュエーター300の共通電極とし、第2電極80を圧電アクチュエーター300の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。なお、上述した例では、第1電極60が、複数の圧力発生室12に亘って連続して設けられているため、第1電極60が振動板の一部として機能するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、上述の弾性膜51及び絶縁体膜52の何れか一方又は両方を設けずに、第1電極60のみが振動板として作用するようにしてもよい。
また、流路形成基板10の圧電アクチュエーター300側の面には、流路形成基板10と略同じ大きさを有する保護基板30が接合されている。保護基板30は、圧電アクチュエーター300を保護するための空間である保持部31を有する。また、保護基板30には、厚さ方向(流路形成基板10と保護基板30との積層方向)に貫通する貫通孔32が設けられている。リード電極90の第2電極80に接続された一端部とは反対側の他端部は、この貫通孔32内に露出するように延設され、リード電極90と駆動IC等の駆動回路101を実装した配線基板102とが、貫通孔32内で電気的に接続されている。
また、このような構成のヘッド本体11には、複数の圧力発生室12に連通するマニホールド100をヘッド本体11と共に画成するケース部材40が固定されている。ケース部材40は、平面視において上述した連通板15と略同一形状を有し、保護基板30に接合されると共に、上述した連通板15にも接合されている。具体的には、ケース部材40は、保護基板30側に流路形成基板10及び保護基板30が収容される深さの凹部41を有する。この凹部41は、保護基板30の流路形成基板10に接合された面よりも広い開口面積を有する。そして、凹部41に流路形成基板10等が収容された状態で凹部41のノズルプレート20側の開口面が連通板15によって封止されている。これにより、流路形成基板10の外周部には、ケース部材40とヘッド本体11とによって第3マニホールド部42が画成されている。そして、連通板15に設けられた第1マニホールド部17及び第2マニホールド部18と、ケース部材40とヘッド本体11とによって画成された第3マニホールド部42と、によって本実施形態のマニホールド100が構成されている。
なお、ケース部材40の材料としては、例えば、樹脂や金属等を用いることができる。ちなみに、ケース部材40として、樹脂材料を成形することにより、低コストで量産することができる。
また、連通板15の第1マニホールド部17及び第2マニホールド部18が開口する面には、コンプライアンス基板45が設けられている。このコンプライアンス基板45が、第1マニホールド部17と第2マニホールド部18の液体噴射面20a側の開口を封止している。
このようなコンプライアンス基板45は、本実施形態では、封止膜46と、固定基板47と、を具備する。封止膜46は、可撓性を有する薄膜(例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)やステンレス鋼(SUS)等により形成された厚さが20μm以下の薄膜)からなり、固定基板47は、ステンレス鋼(SUS)等の金属等の硬質の材料で形成される。この固定基板47のマニホールド100に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部48となっているため、マニホールド100の一方面は可撓性を有する封止膜46のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部となっている。なお、本実施形態では、連通板15のノズルプレート20が接合された面にコンプライアンス部を有するコンプライアンス基板45を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、コンプライアンス部を、マニホールド100の側面、すなわち、ケース部材40の第2の方向Yの側面に設けるようにしてもよく、また、コンプライアンス部をケース部材40の連通板15とは反対側に設けるようにしてもよい。
また、ケース部材40には、マニホールド100に連通して各マニホールド100にインクを供給するための導入路44が設けられている。また、ケース部材40には、保護基板30の貫通孔32に連通して配線基板102が挿通される接続口43が設けられている。
このような構成の記録ヘッドIIでは、インクを噴射する際に、貯留手段4から導入路44を介してインクを取り込み、マニホールド100からノズル開口21に至るまで流路内部をインクで満たす。その後、駆動回路101からの信号に従い、圧力発生室12に対応する各圧電アクチュエーター300に電圧を印加することにより、圧電アクチュエーター300と共に振動板50をたわみ変形させる。これにより、圧力発生室12内の圧力が高まり所定のノズル開口21からインクが噴射される。
また、ヘッド本体11の液体噴射面20a側には、本実施形態の保護部材であるカバーヘッド105が設けられている。カバーヘッド105は、コンプライアンス基板45の連通板15とは反対面側に接合されており、コンプライアンス部49の流路(マニホールド100)とは反対側の空間を封止する。なお、カバーヘッド105には、ノズル開口21を露出する露出開口部106が設けられている。本実施形態では、露出開口部106は、2列のノズル開口21よりも大きく、ノズルプレート20の外径よりも若干小さい大きさを有する。すなわち、第3の方向Zから平面視した際に、カバーヘッド105は、ノズルプレート20と重なるように設けられている。つまり、カバーヘッド105は、ノズルプレート20の液体噴射面20aに当接して設けられている。
また、カバーヘッド105は、本実施形態では、ヘッド本体11の側面(液体噴射面20aとは交差する面)を覆うように、液体噴射面20a側から端部が屈曲して設けられている。
このようなカバーヘッド105は、本実施形態では、インク(液体)の吐出方向において、ノズルプレート20の液体噴射面20aよりも記録シートS側に突出して設けられている。このように、カバーヘッド105を液体噴射面20aよりも記録シートS側に突出させることで、記録シートSがノズルプレート20に接触し難くなり、記録シートSがノズルプレート20に接触することによるノズルプレート20の変形及び剥離等の発生を抑制することができる。
また、本実施形態では、カバーヘッド105が、詳しくは後述するが、ノズルプレート20に当接して吸引キャップ8の外側から吸引口8aの内側に亘って配設された熱伝導部材となっている。このため、カバーヘッド105としては、熱伝導率が高い材料を用いるのが好ましく、ノズルプレート20よりも熱伝導率が高い材料を用いるのが好適である。ここで、カバーヘッド105として利用できる主な材料の常温での代表的な熱伝導率を下記表1に示す。
ここで、吸引キャップ8によりキャップされる領域は、図7に示すように、液体噴射面20aに沿う平面上において、ノズルプレート20全体と、マニホールド100の少なくとも一部に対応する領域を含む部分、すなわち、吸引キャップ8の端部がマニホールド100を規定するコンプライアンス基板45の可撓性を有する封止膜46のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部に対応する領域を含む部分である。そして、吸引キャップ8の吸引口8aは、ノズルプレート20を内包するが、カバーヘッド105の一部は、吸引キャップ8の外側に配置される。このため、カバーヘッド105として、熱伝導率の高い材料を用いることで、吸引キャップ8の外側の温度をカバーヘッド105を介してノズルプレート20に伝導させることができる。したがって、ノズル開口21のインクから凍結を先行させることができる。すなわち、図6(a)に示すように、ノズルプレート20とカバーヘッド105とが当接していないと、ノズル開口21とマニホールド100内の下部の液体の凍結とが略同時に始まり、図6(b)に示すように、凍結が進んでいくと、圧力発生室12のノズル開口21に連通する側の流路と、マニホールド100に連通する側の供給連通路19とが凍結し、圧力発生室12内の液体が凍結する際には膨張の圧力の逃げ場がない状態となり、振動板50等に破壊が生じてしまうことになる。
これに対して、本実施形態では、図7(a)に示すように、カバーヘッド105が吸引キャップ8の外の温度をノズルプレート20に伝達するため、インクの量が少ないノズル開口21内のインクを先に凍結させることができる。一方、マニホールド100は、カバーヘッド105とコンプライアンス基板45を介して接している。コンプライアンス基板45は、SUS等の金属の固定板と封止膜46との積層構造からなる断熱構造を有し、コンプライアンス部を形成するための開口部48が形成されることで空気層も介在している。したがって、ノズルプレート20よりも熱伝導率が低く、マニホールド100内にはノズル開口21に比べて多量のインクも保持されていることから、マニホールド100内のインクはノズル開口21内に比べて凍結が遅延する。これにより、図7(b)に示すように、ノズル開口21側から凍結が進んで圧力発生室12内の凍結に生じた場合にも、マニホールド100に連通する側の流路が凍結していない状態とすることができ、圧力発生室12内の凍結に起因する圧力上昇はマニホールド100側で吸収され、振動板50等の破壊が防止される。すなわち、本実施形態では、コンプライアンス部は、断熱部材であり、ノズルプレート20より熱伝導率が低く、ステンレス鋼の固定基板47と可撓性の封止膜46と空気層との多層構造を有する。これにより、ノズル開口21内の液体よりもマニホールド100内の液体の凍結がさらに遅くなり、圧力発生室12内のクラックをより確実に防ぐことができる。
ちなみに、図6に示す連通板15は、吸引キャップ8の外側から内側に亘って配設されていると共に、ノズルプレート20に接合、すなわち、当接して設けられている。しかしながら、吸引キャップ8の外側において、連通板15の表面の殆どはカバーヘッド105によって覆われているため、連通板15が吸引キャップ8の外側の温度をノズルプレート20に効率良く伝達することはできない。すなわち、熱伝導部材とは、吸引キャップ8によってノズルプレート20を覆った際に、吸引キャップ8の外側において表面の少なくとも一部が露出していることが好ましく、できるだけ広い面積が露出されているのが好適である。特に、板状の熱伝導部材の場合には、一方面が露出されているのが好ましい。これにより、吸引キャップ8の外側の温度を熱伝導部材を介してノズルプレート20に効率よく伝達することができる。一方、吸引キャップ8の内側において、本実施形態の熱伝導部材であるカバーヘッド105は、ノズルプレート20に当接して、ノズルプレート20のノズル開口21内のインクに温度を伝えることができればいいため、カバーヘッド105は、ノズルプレート20の記録シートSに相対向する表面に当接していても、また、ノズルプレート20の連通板15側の面に当接していてもよい。なお、熱伝導部材であるカバーヘッド105とノズルプレート20とは、直接当接していればよいが、熱伝導率の高い接着剤や、熱伝導率の高い金属を用いたろう接、溶接等で互いに接合していてもよい。すなわち、熱伝導部材であるカバーヘッド105とノズルプレート20とが当接しているとは、熱伝導性が低下することなく当接していることを言い、カバーヘッド105とノズルプレート20とが直接当接したものも、また、熱伝導率が高い接着剤や、熱伝導率の高い金属を用いたろう接、溶接等を介して接合したものも含むものである。ちなみに、カバーヘッド105とノズルプレート20とを熱伝導率の高い接着剤や、熱伝導率の高い金属を用いたろう接、溶接等で接合することで、カバーヘッド105とノズルプレート20との当接状態を維持することができ、記録ヘッドIIの移動による振動等によって両者の当接状態が解除されるのを抑制することができる。
また、本実施形態では、カバーヘッド105をコンプライアンス基板45の連通板15とは反対側に固定すると共に、ノズルプレート20の液体噴射面20aに当接するようにしたが、カバーヘッド105が固定されるコンプライアンス基板45の面と、ノズルプレート20の液体噴射面20aとが、第3の方向Zで異なる位置に設けられている場合、すなわち、段差が設けられている場合には、カバーヘッド105を屈曲させてコンプライアンス基板45とノズルプレート20との両方に固定又は当接するようにしてもよく、また、ノズルプレート20及びコンプライアンス基板45の何れか一方又は両方と、カバーヘッド105との間に段差を解消するスペーサー等を設けるようにしてもよい。また、スペーサーは、連通板15とノズルプレート20及びコンプライアンス基板45との間に設けるようにしてもよい。ちなみに、ノズルプレート20とカバーヘッド105との間にスペーサーが設けられた場合には、ノズルプレート20に当接される導電部材は、カバーヘッド105とスペーサーとで構成される。
(実施形態2)
図8は、本発明の実施形態2に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの要部斜視図及びそのB−B′線断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図8は、本発明の実施形態2に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの要部斜視図及びそのB−B′線断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図8に示すように、カバーヘッド105は、露出開口部106がノズルプレート20の外形よりも大きな開口となるように設けられている。すなわち、露出開口部106は、コンプライアンス基板45の開口部と略同じ大きさを有する。また、カバーヘッド105の記録シートSに相対向する表面には、熱伝導部材110が埋め込まれている。すなわち、カバーヘッド105の表面には、熱伝導部材110が保持される凹部107が設けられており、板状の熱伝導部材110がこの凹部107内に保持されている。これにより、カバーヘッド105の記録シートS側の表面に熱伝導部材110による凹凸が形成されるのを抑制して、カバーヘッド105の表面に記録シートSが引っかかることによる紙ジャムや、カバーヘッド105の変形を抑制することができる。
このような熱伝導部材110は、板形状を有し、カバーヘッド105の屈曲された側面から露出開口部106内に突出して、ノズルプレート20の表面に接触して設けられている。また、熱伝導部材110は、熱伝導率が高い材料が好ましく、ノズルプレート20よりの熱伝導率が高い材料が好適である。具体的には、上述した実施形態1のカバーヘッド105と同様の材料を用いることができる。
このように熱伝導部材110を設けることで、吸引キャップ8でノズルプレート20を覆った際に、熱伝導部材110が吸引キャップ8の外側の熱(温度)をノズルプレート20に伝導することができる。したがって、上述した実施形態1と同様に、ノズルプレート20のノズル開口21内のインクから凍結を始めることができ、圧力発生室12の容積の膨張による振動板50の破壊を抑制することができる。
また、本実施形態では、熱伝導部材110は、ノズルプレート20のノズル開口21の並設方向である第1の方向Xの中央部に接触するように設けられている。これにより、吸引キャップ8の外側の熱(温度)を、ノズルプレート20の全体に亘って伝導することができる。もちろん、熱伝導部材110の数及び位置は特にこれに限定されず、ノズルプレート20のノズル開口21が設けられていない第1の方向Xの両端部などであってもよい。また、熱伝導部材110をカバーヘッド105のノズルプレート20に第1の方向Xで隣り合う部分に設けるようにしてもよい。
なお、本実施形態では、カバーヘッド105とは別に熱伝導部材110を設けるため、カバーヘッド105の材料が特に限定されない。すなわち、カバーヘッド105として熱伝導率が高い材料を用いる必要がなく、剛性や精度等に基づいて材料を選定することができ、設計の自由度を高めることができる。
(他の実施形態)
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
上述した実施形態では、流路形成基板10とノズルプレート20との間に連通板15を具備する構成の記録ヘッドを例示したが、連通板15を具備しない構成であってもよい。
また、上述した実施形態のインクジェット式記録装置Iでは、インクジェット式記録ヘッドII(ヘッドユニット1)がキャリッジ2に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッドIIが筐体3に固定されて、紙等の記録シートSを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。
また、上述した実施形態のインクジェット式記録装置Iでは、インクジェット式記録ヘッドII(ヘッドユニット1)がキャリッジ2に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッドIIが筐体3に固定されて、紙等の記録シートSを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。
さらに、上述した例では、インクジェット式記録装置Iは、インクタンク等の貯留手段4を筐体3に固定して、貯留手段4とインクジェット式記録ヘッドIIとをチューブ等の供給管4aを介して接続した例であるが、特にこれに限定されず、貯留手段4がヘッドユニット1と共にキャリッジ2に搭載されたものであってもよく、貯留手段4がインクジェット式記録装置に搭載されていなくてもよい。
また、上述した実施形態1では、圧力発生室12に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電アクチュエーター300を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
また、上記実施の形態においては、液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録ヘッドを有するインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイ、FED(電界放出ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に適用できる。
I インクジェット式記録装置(液体噴射装置)、 II インクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、 1 インクジェット式記録ヘッドユニット(液体噴射ヘッドユニット)、 8 吸引キャップ(キャップ)、 10 流路形成基板、 20 ノズルプレート、 20a 液体噴射面、 21 ノズル開口、 30 保護基板、 40 ケース部材、 45 コンプライアンス基板、 50 振動板、 60 第1電極、 70 圧電体層、 80 第2電極、 100 マニホールド(共通液室)、 101 駆動回路、 105 カバーヘッド(熱伝導部材)、 106 露出開口部、 107 凹部、 110 熱伝導部材
Claims (3)
- 液体を噴射する複数のノズル開口が形成されたノズルプレートと、
前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、
複数の前記圧力発生室が連通する共通液室と、を具備する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドの前記ノズルプレートを内包した状態で前記ノズル開口を封止するキャップと、
前記キャップが前記ノズル開口を封止した状態で当該キャップの外側から内側に亘って配設された熱伝導部材が前記ノズルプレートと当接して設けられていることを特徴とする液体噴射装置。 - 前記熱伝導部材は、当該ノズルプレートより高い熱伝導率を有することを特徴とする請求項1記載の液体噴射装置。
- 前記熱伝導部材は、前記キャップの外側において、表面の少なくとも一部が露出して設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の液体噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015052508A JP2016172335A (ja) | 2015-03-16 | 2015-03-16 | 液体噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015052508A JP2016172335A (ja) | 2015-03-16 | 2015-03-16 | 液体噴射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016172335A true JP2016172335A (ja) | 2016-09-29 |
Family
ID=57009412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015052508A Pending JP2016172335A (ja) | 2015-03-16 | 2015-03-16 | 液体噴射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016172335A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018176430A (ja) * | 2017-04-03 | 2018-11-15 | セイコーエプソン株式会社 | 液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドのキャッピング方法、液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出装置 |
JP2020199685A (ja) * | 2019-06-10 | 2020-12-17 | ブラザー工業株式会社 | 液体吐出ヘッド |
-
2015
- 2015-03-16 JP JP2015052508A patent/JP2016172335A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018176430A (ja) * | 2017-04-03 | 2018-11-15 | セイコーエプソン株式会社 | 液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドのキャッピング方法、液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出装置 |
JP6992270B2 (ja) | 2017-04-03 | 2022-01-13 | セイコーエプソン株式会社 | 液体吐出ヘッドのキャッピング方法、液体吐出装置の製造方法、液体吐出装置 |
JP2020199685A (ja) * | 2019-06-10 | 2020-12-17 | ブラザー工業株式会社 | 液体吐出ヘッド |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6331029B2 (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
JP6583625B2 (ja) | 液体噴射装置 | |
JP2009172878A (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
JP5776880B2 (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
JP2009196329A (ja) | 液体噴射ヘッドの製造方法 | |
JP6098267B2 (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
JP6776545B2 (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
JP2019051604A (ja) | 液体噴射ヘッド、液体噴射装置、圧電デバイス、及び、液体噴射ヘッドの製造方法 | |
JP2017132210A (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置並びに液体噴射装置の製造方法 | |
JP6597968B2 (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
JP5743076B2 (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
JP6183586B2 (ja) | 液体噴射装置及び液体噴射装置のクリーニング方法 | |
JP2016172335A (ja) | 液体噴射装置 | |
JP2009196354A (ja) | 液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射装置 | |
JP7009857B2 (ja) | 液体噴射ヘッド、液体噴射装置、及び、圧電デバイス | |
JP6361858B2 (ja) | 液体噴射装置 | |
JP2006248166A (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
JP6365819B2 (ja) | 液体噴射装置 | |
JP2014113787A (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
JP2009166335A (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
JP2009029012A (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
JP6315177B2 (ja) | 液体噴射装置 | |
JP2017074798A (ja) | 液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置 | |
JP2018043434A (ja) | インクジェットヘッド | |
JP3832586B2 (ja) | 液体噴射ヘッドの製造方法 |