JP2017159522A - Liquid discharge head, liquid discharge unit, and liquid discharging device - Google Patents
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Abstract
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.
液体吐出ヘッドにおいては、個別液室内の液体を加圧して液体を吐出したときに、個別液室から共通液室に圧力波が伝搬し、共通液室から他の個別液室に圧力波が逆伝搬することによって、当該他の個別液室に対応するノズルの吐出特性が変動するなどのクロストークが発生する。 In the liquid discharge head, when the liquid in the individual liquid chamber is pressurized and discharged, the pressure wave propagates from the individual liquid chamber to the common liquid chamber, and the pressure wave reverses from the common liquid chamber to the other individual liquid chambers. Propagation causes crosstalk such as a change in ejection characteristics of nozzles corresponding to the other individual liquid chambers.
従来、共通液室内に、表面に露出した薄肉膜、及び、薄肉膜とその厚み方向に接しており且つ薄肉膜よりも剛性の低いダンパ室を含むダンパ部材とを配置したものがある(特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a common liquid chamber in which a thin film exposed on the surface and a damper member including a thin film and a damper chamber that is in contact with the thickness direction and has a rigidity lower than that of the thin film are disclosed (Patent Literature). 1).
しかしながら、共通液室内に伝達した圧力波を減衰させる構成では、個別液室で生じた圧力波がリザーバ部まで到達して減衰されるまでに時間がかかり、しかも、ダンパに到達することなく直接他の個別液室に伝搬する圧力成分を減衰できない。 However, in the configuration in which the pressure wave transmitted to the common liquid chamber is attenuated, it takes time until the pressure wave generated in the individual liquid chamber reaches the reservoir and is attenuated. The pressure component propagating to the individual liquid chamber cannot be attenuated.
そのため、特に、駆動周波数が高くなり、共通液室内での圧力波の減衰が行われる前に次の吐出による圧力波が伝搬することが繰り返されると、共通液室内での圧力変動によって液体吐出特性にばらつきが生じることがある。 Therefore, in particular, when the driving frequency is increased and the pressure wave due to the next discharge is repeatedly propagated before the pressure wave is attenuated in the common liquid chamber, the liquid discharge characteristics due to the pressure fluctuation in the common liquid chamber May vary.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体吐出特性のばらつきを低減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 thereof is to reduce variations in liquid ejection characteristics.
上記の課題を解決するため、本発明の請求項1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、
前記ノズルが通じる複数の個別液室と、
前記複数の個別液室に通じる共通液室と、を有し、
前記共通液室と前記個別液室との間には、
1又は2以上の前記個別液室と前記共通液室とを通じる流路を構成する複数のスリット溝を有する溝部材と、
前記スリット溝の開口側を覆う蓋部材と、を備え、
前記蓋部材には、前記スリット溝に臨む復元可能に変形可能なダンパと、前記ダンパを挟んで前記スリット溝と反対側に配置されたダンパ室と、を有している
構成とした。
In order to solve the above-described problem, a liquid discharge head according to
A plurality of nozzles for discharging liquid;
A plurality of individual liquid chambers through which the nozzle communicates;
A common liquid chamber communicating with the plurality of individual liquid chambers,
Between the common liquid chamber and the individual liquid chamber,
A groove member having a plurality of slit grooves forming a flow path through one or more of the individual liquid chambers and the common liquid chamber;
A lid member covering the opening side of the slit groove,
The lid member is configured to include a reversibly deformable damper that faces the slit groove, and a damper chamber that is disposed on the opposite side of the slit groove with the damper interposed therebetween.
本発明によれば、液体吐出特性のばらつきを低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce variations in liquid ejection characteristics.
以下、本発明の実施の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4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に沿う断面説明図、図2は同じく図1のA−A線に相当するノズル配列方向に沿う断面説明図、図3は同じく図1のB―B線に相当する平面説明図である。 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. 1 is a cross-sectional explanatory view along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head, FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view along the nozzle arrangement direction corresponding to the AA line of FIG. 1, and FIG. It is a plane explanatory view equivalent to the BB line.
この液体吐出ヘッドは、ノズル板1と、流路板2と、振動板部材3と、圧力発生手段である圧電素子11と、溝部材を兼ねる保持基板50と、蓋部材80と、共通液室部材70と、ダンパ部材90とを備えている。
The liquid discharge head includes a
ノズル板1には、液体を吐出する複数のノズル4が形成されている。
The
流路板2は、ノズル板1及び振動板部材3とともに、ノズル4が通じる個別液室6、個別液室6に通じる流体抵抗部7、流体抵抗部7が通じる液導入部8を形成している。なお、個別液室6、流体抵抗部7及び液導入部8で構成される個別流路5、5間は隔壁部5Aによって隔てられている。
The
そして、個別流路5は、振動板部材3の開口部9と、保持基板50の開口部51と、保持基板50のスリット溝61とを介して、共通液室部材70の共通液室10に通じている。
The
振動板部材3は、個別液室6の壁面の一部をなす変形可能な振動領域(振動板)30を形成する壁面部材である。本実施形態では、振動板部材3と流路板2を併せて流路部材20とする。
The
この振動板部材3の振動領域30の個別液室6と反対側の面には、振動領域30と一体的に撓み変形可能な圧電素子11が設けられ、振動領域30と圧電素子11によって圧電アクチュエータ構成している。
A
圧電素子11は、振動領域30側から下部電極、圧電層(圧電体)及び上部電極を順次積層形成して構成している。圧電素子11の個別電極となる上部電極は駆動IC(ドライバIC)500に接続されている。
The
保持基板50は、共通液室10と個別液室6を通じる流路を構成する面内方向に設けたスリット溝61と、厚み方向に設けた開口部51と、圧電素子11を収容する凹部52と、ドライバIC500を収容する開口部53を有する。
The
ここでは、個別液室6毎に独立した開口部51及びスリット溝61を形成しているが、2以上の個別液室6毎に1つの開口部51及びスリット溝61が対応し、あるいは、2以上の個別液室6毎に1つのスリット溝61が対応する構成とすることもできる。
Here, the
蓋部材80は、スリット溝61の開口部側を覆う復元可能に変形可能なダンパ81を有し、ダンパ81を挟んでスリット溝61と反対側にはダンパ室82を有している。
The
共通液室部材70は、共通液室10を形成している。そして、共通液室10の一部の壁面を形成するダンパ91を保持部材92で保持したダンパ部材90を備えている。
The common
このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、ドライバIC500から圧電素子11の上部電極と下部電極の間に電圧を与えることで、圧電層12が電極積層方向、すなわち電界方向に伸張し、振動領域30と平行な方向に収縮する。
In the liquid discharge head configured as described above, by applying a voltage from the
このとき、下部電極側は振動領域30で拘束されているため、振動領域30の下部電極側に引っ張り応力が発生し、振動領域30が個別液室6側に撓み、内部の液体を加圧することで、ノズル4から液体が吐出される。
At this time, since the lower electrode side is constrained by the
次に、この液体吐出ヘッドにおけるダンパ構成の詳細について図4及び図5も参照して説明する。図4は同液体吐出ヘッドの分解斜視説明図、図5は同じく蓋部材のダンパ室部材を保持基板側から見た平面説明図である。なお、図5の平面図における面塗りは他の領域と区別するためのもので断面を示すものではない。 Next, details of the damper configuration in the liquid discharge head will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is an exploded perspective view of the liquid discharge head, and FIG. 5 is a plan view of the damper chamber member of the lid member as seen from the holding substrate side. In addition, the surface coating in the top view of FIG. 5 is for distinguishing from other area | regions, and does not show a cross section.
保持基板50には、個別流路5から厚み方向(積層方向)に形成した開口部51と、開口部51に通じる共通液室10側に開口するスリット溝61とを有している。
The holding
そして、開口部51及びスリット溝61の一部を蓋部材80で覆っている。したがって、スリット溝61には、蓋部材80で覆われた部分(この部分を「流路」という。)61aと、蓋部材80で覆われないで共通液室10に臨む部分61bがある。
A part of the
蓋部材80は、図4に示すように、ダンパ81となる可撓性膜80Aと、ダンパ室82を形成するダンパ室部材80Bとで構成されている。
As shown in FIG. 4, the
可撓性膜80Aには、ダンパ81となる部分と、共通液室10に通じる開口部83Aとを有する。ダンパ室部材80Bは、ダンパ室82を形成する凹部80aと、共通液室10に通じる開口部83Bとなる貫通穴80bを有する。
The
そして、ダンパ81は、保持基板50の開口部51の開口とスリット溝61の開口側に臨んでいる。ここで、ダンパ81は、スリット溝61の間の隔壁部62に接合されている。ダンパ81が隔壁部62に接合されていることで、蓋部材80がダンピングときに振動することが抑制される。
The
このように構成したので、液体吐出に伴って個別液室6で発生した圧力波の一部は、流体抵抗部7、液導入部8、開口部9、開口部51を経てスリット溝61に伝搬し、スリット溝61から共通液室10に伝わる。
With this configuration, a part of the pressure wave generated in the individual
このとき、開口部51及びスリット溝61にはダンパ81が臨んでいるので、伝搬された圧力波が、共通液室10に到達する前に、吸収ないし減衰される。
At this time, since the
ここで、個別液室6から発生する圧力波に対するダンパの圧力減衰の効果は、発生源からダンパまでの距離が近いほど早く発生するので、共通液室10の壁面に配置されたダンパ91よりも減衰効果を早期に効率的に発揮することができる。
Here, the effect of the damper pressure attenuation on the pressure wave generated from the individual
これにより、高周波駆動を行った場合でも速やかに圧力波を減衰することができ、液体吐出特性のばらつきを低減することができる。 As a result, even when high frequency driving is performed, the pressure wave can be quickly attenuated, and variations in liquid ejection characteristics can be reduced.
また、本実施形態において、流路板2の個別液室6を含む個別流路5は流路板2の面内方向に延びる流路であり、保持基板50の開口部51は保持基板50の厚み方向(各部材の積層方向)に延びる流路であり、スリット溝61の流路61aは個別流路5と同じく保持基板51の面内方向に延びる流路である。
In the present embodiment, the
ここで、これらの個別流路5、開口部51及びスリット溝61の一部である流路61aを立体的な流路構造でみると、保持基板51の流路61aと流路板2の個別流路5は向い合っており、その間を開口部51の流路が接続している。つまり、保持基板50の流路61aは個別流路5に対して折り返した流路とみることができる。
Here, when the
言い換えれば、本実施形態の構成においては、開口部51及び蓋部材80で覆われているスリット溝61で構成される流路61aは、共通液室10と個別液室6との間に設けられた、1(2以上でもよい。)の個別液室6と共通液室10とを通じる個別連通路66を構成する。
In other words, in the configuration of the present embodiment, the
この個別連通路66において、スリット溝61で構成される流路61aは、共通液室10に開口し、個別液室6における液体の流れの方向と逆方向に液体が流れる流路部分となる。
In the
そして、個別液室6を形成する部材(流路板2)、個別連通路66の流路部分(流路61a)を形成する部材である保持基板50及び共通液室10を形成する部材である共通液室部材70は積層されており、流路部分であるスリット溝61で構成される流路61aに臨むダンパ81を有している構成となる。
A member that forms the individual liquid chamber 6 (channel plate 2), a holding
すなわち、個別液室6からの圧力波を早期に減衰させるために共通液室10に通じる連通路にダンパを配置する場合、ダンパ作用は同じヤング率であればダンパ面積が広い方が大きくなる。
That is, when a damper is disposed in the communication path leading to the
この場合、流路板2の液導入部8の部分にダンパを配置したり、保持基板50の開口部51の壁面にダンパを配置したりする場合、広いダンパ面積を確保するためには、流路板2の幅を広くし、あるいは、保持基板50の厚みを厚くしなければならない。これでは、ヘッドが無駄に大型化する。
In this case, when a damper is disposed on the
そこで、本実施形態のように、個別液室6から共通液室10の間を通じる個別連通路66に個別液室6における液体の流れの方向と逆方向に流れる流路部分を設ける。つまり、個別連通路66を折り返して、折り返した流路部分にダンパを配置することで、大きなダンパ面積を確保しつつ、ヘッドの大型化を抑制することができる。
Therefore, as in the present embodiment, a flow path portion that flows in a direction opposite to the direction of the liquid flow in the individual
なお、本実施形態では、スリット溝61が蓋部材80で覆われないで共通液室10に臨む部分60bを構成している例で説明したが、スリット溝61は蓋部材80で覆われる部分(流路部分60a)だけでもよい。この場合には、例えば、上記部分60bに対応する部分をノズル配列方向でつながる1つの凹部とすればよい。
In the present embodiment, the
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を参照して説明する。図6は同液体吐出ヘッドにおける蓋部材のダンパ室部材を保持基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 FIG. FIG. 6 is an explanatory plan view of the damper chamber member of the lid member in the liquid discharge head as viewed from the holding substrate side.
本実施形態では、ダンパ室部材80Bには、ダンパ室82を大気に通じる大気開放路84を形成する溝部80cを設けている。
In the present embodiment, the
これにより、ダンパ81が安定して変位することができ、信頼性が向上する。
Thereby, the
次に、本発明の第3実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図7を参照して説明する。図7は同液体吐出ヘッドにおける蓋部材のダンパ室部材を保持基板側から見た平面説明図である。 Next, a liquid ejection head according to a third embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an explanatory plan view of the damper chamber member of the lid member in the liquid discharge head as viewed from the holding substrate side.
本実施形態では、大気開放路84を蛇行するスネークライン状に形成する溝部80dを設けている。
In the present embodiment, a
これにより、ダンパ81の透気性による液体内の水分蒸発を抑制することができる。
Thereby, water evaporation in the liquid due to the air permeability of the
次に、本発明の第4実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図8及び図9を参照して説明する。図8は同液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図、図9は同じく蓋部材の平面説明図である。 Next, a liquid ejection head according to a fourth embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head, and FIG. 9 is a plan explanatory view of the lid member.
本実施形態では、蓋部材80にはダンパ室82となる貫通穴80eを設けて、ダンパ室82の一方はスリット溝61に臨む第1ダンパであるダンパ81Aを、他方は共通液室10に臨む第2ダンパであるダンパ81Bを設けている。
In the present embodiment, the
これにより、蓋部材80のダンパ室部材80Bを製作が容易になるとともに、共通液室10まで到達した圧力波をダンパ81Bによって減衰させることができる。
Thereby, the
次に、本発明の第5実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図10を参照して説明する。図10は同液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。 Next, a liquid ejection head according to a fifth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a cross-sectional explanatory diagram along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head.
本実施形態では、ダンパ81の周縁部にダンパ保持部材8Cを設けている。
In the present embodiment, a
これにより、薄膜のダンパ81の取り扱い性(ハンドリング性)が向上する。
Thereby, the handleability (handling property) of the thin-
次に、本発明の第6実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図11及び図12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に沿う断面説明図、図12は同じくノズル配列方向に沿う断面説明図である。 Next, a liquid ejection head according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is an explanatory sectional view taken along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head, and FIG. 12 is an explanatory sectional view taken along the nozzle arrangement direction.
本実施形態では、スリット溝61の短手方向(ノズル配列方向)の幅W、深さHは、ノズル4の開口径未満としている。
In the present embodiment, the width W and the depth H in the short direction (nozzle arrangement direction) of the
これにより、ノズル4を通過できない異物300はスリット溝61内に侵入せず、蓋部材80の端部80fにて堰き止められるので、スリット溝61がフィルタ溝として機能することになる。
As a result, the
そして、スリット溝61がフィルタ溝を構成していることで、スリット溝61の一部が異物300で覆われても、詰まった箇所よりも上流側が共通液室10に開口して流路を確保できることから、ロバスト性の高いフィルタとすることができる。
Since the
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13及び図14を参照して説明する。図13は同装置の要部平面説明図、図14は同装置の要部側面説明図である。 Next, an example of an apparatus for ejecting liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is an explanatory plan view of the main part of the apparatus, and FIG. 14 is an explanatory side view of the main 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
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
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
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
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
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
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
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
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 /
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
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
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
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15を参照して説明する。図15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. 15 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
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
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16を参照して説明する。図16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. 16 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
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
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 振動板部材
4 ノズル
6 個別液室
10 共通液室
11 圧電素子
50 保持基板(溝部材)
51 開口部
61スリット溝
80 蓋部材
81 ダンパ
81A 、81B ダンパ
82 ダンパ室
70 共通液室部材
403 キャリッジ
404 液体吐出ヘッド
430 液体吐出ユニット
DESCRIPTION OF
51
Claims (12)
前記ノズルが通じる複数の個別液室と、
前記複数の個別液室に通じる共通液室と、を有し、
前記共通液室と前記個別液室との間には、
前記個別液室と前記共通液室とを通じる流路を構成する複数のスリット溝を有する溝部材と、
前記スリット溝の開口側を覆う蓋部材と、を備え、
前記蓋部材には、前記スリット溝に臨む復元可能に変形可能なダンパと、前記ダンパを挟んで前記スリット溝と反対側に配置されたダンパ室と、を有している
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 through which the nozzle communicates;
A common liquid chamber communicating with the plurality of individual liquid chambers,
Between the common liquid chamber and the individual liquid chamber,
A groove member having a plurality of slit grooves constituting a flow path through the individual liquid chamber and the common liquid chamber;
A lid member covering the opening side of the slit groove,
The lid member includes a reversibly deformable damper that faces the slit groove, and a damper chamber that is disposed on the opposite side of the slit groove across the damper. Discharge head.
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 1, wherein the lid member includes a reversibly deformable damper facing the slit groove and a damper facing the common liquid chamber on the opposite side through the damper chamber.
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。 3. The liquid discharge head according to claim 1, wherein the slit groove has a width in a short side direction that is less than an opening diameter of the nozzle.
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The liquid ejection head according to claim 1, wherein the slit groove has a depth less than an opening diameter of the nozzle.
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 1, further comprising a damper holding member that holds a peripheral portion of the damper.
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The liquid ejection head according to claim 1, wherein the damper chamber communicates with the atmosphere.
前記スリット溝を折り返した部分に前記ダンパが臨んでいる
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The flow path constituted by the slit groove is folded with respect to the individual liquid chamber,
The liquid ejection head according to claim 1, wherein the damper faces a portion where the slit groove is folded back.
前記流路部材に積層され、前記圧電素子を収容する凹部が形成された保持基板と、
前記保持基板に積層され、前記共通液室を形成する共通液室部材と、を有し、
前記保持基板は前記溝部材を兼ねており、前記保持基板の共通液室側の面に前記複数のスリット溝が形成されており、
前記蓋部材は前記保持基板と前記共通液室部材との間に配置されている
ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 A flow path member in which the plurality of individual liquid chambers are formed and a piezoelectric element is provided on a surface opposite to the side on which the individual liquid chambers are formed;
A holding substrate laminated on the flow path member and having a recess for accommodating the piezoelectric element;
A common liquid chamber member stacked on the holding substrate and forming the common liquid chamber;
The holding substrate also serves as the groove member, and the plurality of slit grooves are formed on a surface of the holding substrate on the common liquid chamber side,
The liquid discharge head according to claim 1, wherein the lid member is disposed between the holding substrate and the common liquid chamber member.
前記ノズルが通じる複数の個別液室と、
前記複数の個別液室に通じる共通液室と、を有し、
前記共通液室と前記個別液室との間には、1又は2以上の前記個別液室と前記共通液室とを通じる個別連通路が設けられ、
前記個別連通路は、前記共通液室に開口し、前記個別液室における液体の流れの方向と逆方向に前記液体が流れる流路部分を有し、
前記個別液室を形成する部材、前記個別連通路の流路部分を形成する部材及び前記共通液室を形成する部材は積層されており、
前記流路部分に臨むダンパを有している
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 through which the nozzle communicates;
A common liquid chamber communicating with the plurality of individual liquid chambers,
Between the common liquid chamber and the individual liquid chamber, an individual communication path is provided through the one or more individual liquid chambers and the common liquid chamber,
The individual communication path has a flow path portion that opens to the common liquid chamber and through which the liquid flows in a direction opposite to the direction of liquid flow in the individual liquid chamber,
The member forming the individual liquid chamber, the member forming the flow path portion of the individual communication path, and the member forming the common liquid chamber are laminated,
A liquid discharge head having a damper facing the flow path portion.
ことを特徴とする請求項10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 10, wherein the liquid discharge head is integrated with at least one of a main scanning movement mechanism that moves the discharge head in the main scanning direction.
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