JP6336842B2 - 液体吐出ヘッド、およびそれを用いた記録装置 - Google Patents
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Description
前記第1共通流路の前記加圧室面側の幅よりも大きくなっており、前記第1共通流路の前記吐出孔面側の壁面に、前記第1共通流路の前記吐出孔面側の幅よりも幅の広いダンパが配置されており、前記流路部材を平面視したとき、前記複数の加圧室は、仮想線上に並んで配置されており、前記第1共通流路は前記仮想線の一方の側に配置されているとともに、前記仮想線に沿って伸びており、前記第2共通流路は前記仮想線に対して前記第1共通流路とは反対側に配置されているとともに、前記仮想線に沿って伸びており、前記部分流路の前記吐出孔面側の断面の面積重心は、前記部分流路の前記加圧室面側の断面の面積重心より、前記第2共通流路側に位置していることを特徴とする。
また、本発明の液体吐出ヘッドは、複数の吐出孔、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室、該複数の加圧室と繋がっている第1共通流路、および前記複数の加圧室と繋がっている第2共通流路を有する流路部材と、前記複数の加圧室をそれぞれ加圧する複数の加圧部とを含んでいる液体吐出ヘッドであって、前記複数の吐出孔は、前記流路部材の一方の主面である吐出孔面に開口しており、前記複数の加圧室は、前記流路部材の他方の主面である加圧室面側に配置されている加圧室本体と、該加圧室本体から前記吐出孔面側に伸びており、前記吐出孔に繋がっている部分流路とを含んでおり、前記第2共通流路と前記加圧室とが繋がっている部位は、前記第1共通流路と前記加圧室とが繋がっている部位よりも前記吐出孔側に位置しており、前記部分流路の前記加圧室面側における前記第1共通流路側の壁面は、前記部分流路の前記吐出孔面側における前記第1共通流路側の壁面より、前記第1共通流路側に位置しており、前記第1共通流路の前記吐出孔面側の幅は、前記第1共通流路の前記加圧室面側の幅よりも大きくなっており、前記第1共通流路の前記吐出孔面側の壁面に、前記第1共通流路の前記吐出孔面側の幅よりも幅の広いダンパが配置されており、前記流路部材が、前記第1共通流路と前記加圧室とを繋いでいる第1個別流路と、前記第2共通流路と前記加圧室とを繋いでいる第2個別流路とを有しており、前記第1個別流路の流路抵抗が、前記第2個別流路の流路抵抗より小さいことを特徴とする。
体吐出ヘッド2を、印刷用紙Pの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に往復させるなどして移動させる動作と、印刷用紙Pの搬送を交互に行なう、いわゆるシリアルプリンタが挙げられる。
ト上に置かれた、枚葉紙や裁断された布、木材、タイルなどにしてもよい。さらに、液体吐出ヘッド2から導電性の粒子を含む液体を吐出するようにして、電子機器の配線パターンなどを印刷してもよい。またさらに、液体吐出ヘッド2から反応容器などに向けて所定量の液体の化学薬剤や化学薬剤を含んだ液体を吐出させて、反応させるなどして、化学薬品を作製してもよい。
ける加圧室本体10aと、加圧室本体10aの下から吐出孔面4−2に開口している吐出孔8に繋がる部分流路であるディセンダ10bとを含んだ中空の領域である。加圧室本体10aは、直円柱形状であり、平面形状は円形状である。平面形状が円形状であることにより変位素子50が同じ力で変形させた場合の変位量、および変位により生じる加圧室10の体積変化を大きくできる。ディセンダ10bは、直径が加圧室本体10aより小さい、概略円柱形状の形状であり、断面形状は円形状である。また、ディセンダ10bは、加圧室面4−1から見たときに、加圧室本体10a内に納まる位置に配置されている。ディセンダ10bは、吐出孔面4−2側で断面積が小さくなっている。これにより、第1共通流路20の吐出孔面4−2側の幅を大きくでき、その部分に配置されているダンパ28の効果を高くできる。これらについては、後で詳述する。
直線上に配置されており、続く4個の吐出孔8が先の8つの吐出孔8が並んでいる直線とはずれた別の一直線上に配置されている。
圧電アクチュエータ基板40を駆動する駆動信号を伝達するFPC(Flexible Printed Circuit)などの配線部材が通される。なお、貫通孔6cの第1流路部材4側は、短手方向の幅が広くなっている拡幅部6caとなっており、圧電アクチュエータ基板40から短手方向の両側に伸びる配線部材は、拡幅部6caで曲げられて上方に向かい、貫通孔6を抜ける。なお、拡幅部6caに広がる部分の凸部は、配線部材を傷つけるおそれがあるので、R形状にしておくのが好ましい。
dが設けられている。プレート6aには、第2統合流路26の第2の方向の両端それぞれに開口26c、26dが設けられている。液体の入っていない液体吐出ヘッド2に液体を供給するとき、第2統合流路26内の液体が外部に排出され易いように、一方の開口(例えば開口26c)から液体を供給し、第1流路部材4に液体を供給するとともに、空気および溢れた液体を他の開口(例えば26d)から排出することで、第1流路部材4に気体が入り込み難くできる。第1統合流路22についても同様に、一方の開口(例えば開口22c)から供給し、他方の開口(例えば開口22d)から排出するようにすればよい。
接続されている。第2流路部材6には、中央で、上下に貫通している貫通孔6cがあり、信号伝達部は貫通孔6cを通って制御部88と電気的に繋がれる。信号伝達部は、圧電アクチュエータ基板40の一方の長辺の端から他方の長辺の端に向かうように短手方向に伸びる形状にし、信号伝達部に配置される配線が短手方向に沿って伸び、長手方向に並ぶようにすれば、配線間の距離をとりやすくなり、好ましい。
に入った後、第1統合流路22に入り、ヘッド本体2の外部に排出される。
め、自発的には縮むことがなく活性部の変形を規制しようとする。この結果、圧電セラミック層40aと圧電セラミック層40bとの間で分極方向への歪みに差が生じて、圧電セラミック層40bは加圧室10側へ凸となるように変形(ユニモルフ変形)する。
および吐出量を最大にできる。加圧室10の液体の固有振動周期は、液体の物性、加圧室10の形状の影響が大きいが、それ以外に、圧電アクチュエータ基板40の物性や、加圧室10に繋がっている流路の特性からの影響も受ける。
もよい。
って、第1共通流路20の吐出孔面4−2側の幅W1Bと同じ幅で形成されている。それぞれの窪みは、プレート4g、hをハーフエッチィングすることなどで形成できる。
漏れ出した第1共通流路20側で圧力をダンピングすることで、流体クロストークを抑制できる。
第2共通流路124の吐出孔面4−2側の幅W2Bと同じ幅で形成されている。
積重心)との間の位置である。
2・・・液体吐出ヘッド
2a・・・ヘッド本体
4・・・(第1)流路部材
4a〜g
4−1・・・加圧室面
4−2・・・吐出孔面
6・・・第2流路部材
6a、6b・・・(第2流路部材の)プレート
6ba、6bb・・・仕切り
6c・・・(第2流路部材の)貫通孔
6c−2・・・貫通孔の拡幅部
8・・・吐出孔
9A・・・吐出孔列
9B・・・吐出孔行
10、110、210、310・・・加圧室
10a、110a、210a、310a・・・加圧室本体
10b、110b、210b、310b・・・部分流路(ディセンダ)
10ba、110ba、210ba、310ba・・・部分流路(ディセンダ)上部
10bb、110bb、210bb、310bb・・・部分流路(ディセンダ)下部
11A・・・加圧室列
11B・・・加圧室行
12・・・第1個別流路
14・・・第2個別流路
20、120、220・・・第1共通流路
20a・・・(第1共通流路)開口
20b、220d・・・第1共通流路上部
20c、220c・・・第1共通流路下部
22・・・第1統合流路
22a・・・第1統合流路本体
22b・・・第1接続流路
22c、22d・・・(第1統合流路の)開口
24、124、224、324・・・第2共通流路
24a・・・(第2共通流路の)開口
124b、224b、324b・・・第2共通流路上部
124c、224c、324c・・・第2共通流路下部
26・・・第2統合流路
26a・・・第2統合流路本体
26b・・・第2接続流路
26c、26d・・・(第2統合流路の)開口
28、128、228、328、428・・・ダンパ
29、129、229、329、429・・・ダンパ室
40・・・圧電アクチュエータ基板
40a・・・圧電セラミック層
40b・・・圧電セラミック層(振動板)
42・・・共通電極
44・・・個別電極
44a・・・個別電極本体
44b・・・引出電極
46・・・接続電極
50・・・変位素子(加圧部)
60・・・信号伝達部
70・・・(ヘッド搭載)フレーム
72・・・ヘッド群
80a・・・給紙ローラ
80b・・・回収ローラ
82a・・・ガイドローラ
82b・・・搬送ローラ
88・・・制御部
P・・・印刷用紙
Claims (13)
- 複数の吐出孔、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室、該複数の加圧室と繋がっている第1共通流路、および前記複数の加圧室と繋がっている第2共通流路を有する流路部材と、前記複数の加圧室をそれぞれ加圧する複数の加圧部とを含んでいる液体吐出ヘッドであって、
前記複数の吐出孔は、前記流路部材の一方の主面である吐出孔面に開口しており、
前記複数の加圧室は、前記流路部材の他方の主面である加圧室面側に配置されている加圧室本体と、該加圧室本体から前記吐出孔面側に伸びており、前記吐出孔に繋がっている部分流路とを含んでおり、
前記第2共通流路と前記加圧室とが繋がっている部位は、前記第1共通流路と前記加圧室とが繋がっている部位よりも前記吐出孔側に位置しており、
前記部分流路の前記加圧室面側における前記第1共通流路側の壁面は、前記部分流路の前記吐出孔面側における前記第1共通流路側の壁面より、前記第1共通流路側に位置しており、
前記第1共通流路の前記吐出孔面側の幅は、前記第1共通流路の前記加圧室面側の幅よりも大きくなっており、
前記第1共通流路の前記吐出孔面側の壁面に、前記第1共通流路の前記加圧室面側の幅よりも幅の広いダンパが配置されており、
前記流路部材を平面視したとき、
前記複数の加圧室は、仮想線上に並んで配置されており、
前記第1共通流路は前記仮想線の一方の側に配置されているとともに、前記仮想線に沿って伸びており、
前記第2共通流路は前記仮想線に対して前記第1共通流路とは反対側に配置されているとともに、前記仮想線に沿って伸びており、
前記部分流路の前記吐出孔面側の断面の面積重心は、前記部分流路の前記加圧室面側の断面の面積重心より、前記第2共通流路側に位置していることを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 複数の吐出孔、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室、該複数の加圧室と繋がっている第1共通流路、および前記複数の加圧室と繋がっている第2共通流路を有する流路部材と、前記複数の加圧室をそれぞれ加圧する複数の加圧部とを含んでいる液体吐出ヘッドであって、
前記複数の吐出孔は、前記流路部材の一方の主面である吐出孔面に開口しており、
前記複数の加圧室は、前記流路部材の他方の主面である加圧室面側に配置されている加圧室本体と、該加圧室本体から前記吐出孔面側に伸びており、前記吐出孔に繋がっている部分流路とを含んでおり、
前記第2共通流路と前記加圧室とが繋がっている部位は、前記第1共通流路と前記加圧室とが繋がっている部位よりも前記吐出孔側に位置しており、
前記部分流路の前記加圧室面側における前記第1共通流路側の壁面は、前記部分流路の前記吐出孔面側における前記第1共通流路側の壁面より、前記第1共通流路側に位置しており、
前記第1共通流路の前記吐出孔面側の幅は、前記第1共通流路の前記加圧室面側の幅よりも大きくなっており、
前記第1共通流路の前記吐出孔面側の壁面に、前記第1共通流路の前記加圧室面側の幅よりも幅の広いダンパが配置されており、
前記流路部材が、前記第1共通流路と前記加圧室とを繋いでいる第1個別流路と、前記第2共通流路と前記加圧室とを繋いでいる第2個別流路とを有しており、前記第1個別流路の流路抵抗が、前記第2個別流路の流路抵抗より小さいことを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記流路部材を平面視したとき、
前記複数の加圧室は、仮想線上に並んで配置されており、
前記第1共通流路は前記仮想線の一方の側に配置されているとともに、前記仮想線に沿って伸びており、
前記第2共通流路は前記仮想線に対して前記第1共通流路とは反対側に配置されているとともに、前記仮想線に沿って伸びていることを特徴とする請求項2に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記流路部材を平面視したとき、前記部分流路の前記吐出孔面側の断面の面積重心は、前記部分流路の前記加圧室面側の断面の面積重心より、前記第2共通流路側に位置していることを特徴とする請求項3に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記部分流路の前記吐出孔面側の断面積は、前記部分流路の前記加圧室面側の断面積よりも小さくなっていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第2共通流路は、前記部分流路の、前記吐出孔面側において前記加圧室面側よりも断面積の小さくなっている部位で繋がっていることを特徴とする請求項5に記載の液体吐出ヘッド。
- 複数の吐出孔、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室、該複数の加圧室と繋がっている第1共通流路、および前記複数の加圧室と繋がっている第2共通流路を有する流路部材と、前記複数の加圧室をそれぞれ加圧する複数の加圧部とを含んでいる液体吐出ヘッドであって、
前記複数の吐出孔は、前記流路部材の一方の主面である吐出孔面に開口しており、
前記複数の加圧室は、前記流路部材の他方の主面である加圧室面側に配置されている加圧室本体と、該加圧室本体から前記吐出孔面側に伸びており、前記吐出孔に繋がっている部分流路とを含んでおり、
前記第2共通流路と前記加圧室とが繋がっている部位は、前記第1共通流路と前記加圧室とが繋がっている部位よりも前記吐出孔側に位置しており、
前記部分流路の前記加圧室面側における前記第2共通流路側の壁面は、前記部分流路の前記吐出孔面側における前記第2共通流路側の壁面より、前記第2共通流路側に位置しており、
前記第2共通流路の前記吐出孔面側の幅は、前記第2共通流路の前記加圧室面側の幅よりも大きくなっており、
前記第2共通流路の前記吐出孔面側の壁面に、前記第2共通流路の前記加圧室面側の幅よりも幅の広いダンパが配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記部分流路の前記吐出孔面側の断面積は、前記部分流路の前記加圧室面側の断面積よりも小さくなっていることを特徴とする請求項7に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第2共通流路は、前記部分流路の、前記吐出孔面側において前記加圧室面側よりも断面積の小さくなっている部位で繋がっていることを特徴とする請求項8に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記流路部材を平面視したとき、
前記複数の加圧室は、仮想線上に並んで配置されており、
前記第1共通流路は前記仮想線の一方の側に配置されているとともに、前記仮想線に沿って伸びており、
前記第2共通流路は前記仮想線に対して前記第1共通流路とは反対側に配置されているとともに、前記仮想線に沿って伸びていることを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 - 前記流路部材を平面視したとき、前記部分流路の前記吐出孔面側の断面の面積重心は、前記部分流路の前記加圧室面側の断面の面積重心より、前記第1共通流路側に位置していることを特徴とする請求項10に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記流路部材が、前記第1共通流路と前記加圧室とを繋いでいる第1個別流路と、前記第2共通流路と前記加圧室とを繋いでいる第2個別流路とを有しており、前記第2個別流路の流路抵抗が、前記第1個別流路の流路抵抗より小さいことを特徴とする請求項7〜11のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
- 請求項1〜12のいずれかに記載の液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部を備えていることを特徴とする記録装置。
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