JP7625949B2 - Liquid ejection head and liquid ejection device - Google Patents
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Description
本開示は液体吐出ヘッド、および、液体吐出装置に関する。 This disclosure relates to a liquid ejection head and a liquid ejection device.
プリンター等の液体吐出装置に備えられる液体吐出ヘッドに関して、特許文献1には、コンプライアンス基板を有する液体吐出ヘッドが開示されている。この液体吐出ヘッドでは、コンプライアンス基板によって液体による圧力変動を吸収し、液体吐出ヘッドからの液体吐出の安定性を高めている。
Regarding liquid ejection heads that are provided in liquid ejection devices such as printers,
特許文献1のコンプライアンス基板は、液体吐出ヘッドを構成する他の部材である圧電素子や振動板とは別に、圧電素子や振動板を形成する材料とは異なる材料によって形成される。そのため、液体吐出ヘッドを構成する部品の点数や、部品を形成するための材料の種類が増え、製造工程が煩雑化する可能性があった。
The compliance substrate in
本開示の第1の形態によれば、液体を吐出するノズルと、圧電素子、および、前記圧電素子の駆動によって振動する振動板を有するアクチュエーターと、前記液体が流通し、前記振動板の振動によって前記液体に圧力を付与する圧力室と、前記液体が流通し、前記圧力室から伝搬した前記液体の振動を吸収する吸収室と、を備える液体吐出ヘッドが提供される。この液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室から前記ノズルに向かう方向を第1方向としたとき、前記圧力室は、前記第1方向と交差する第2方向に延在し、前記圧力室と前記吸収室とは、前記第1方向において同じ位置に、前記第2方向において互いに隣接して設けられ、前記圧力室の前記第1方向の逆方向側には、前記アクチュエーターが設けられ、前記吸収室の前記逆方向側には、前記アクチュエーターを構成する少なくとも一部の部材によって構成される吸収部材が設けられている。 According to a first aspect of the present disclosure, there is provided a liquid ejection head including a nozzle that ejects liquid, an actuator having a piezoelectric element and a vibration plate that vibrates when driven by the piezoelectric element, a pressure chamber through which the liquid flows and applies pressure to the liquid by the vibration of the vibration plate, and an absorption chamber through which the liquid flows and absorbs the vibration of the liquid propagated from the pressure chamber. In this liquid ejection head, when the direction from the pressure chamber toward the nozzle is defined as a first direction, the pressure chamber extends in a second direction that intersects with the first direction, the pressure chamber and the absorption chamber are provided at the same position in the first direction and adjacent to each other in the second direction, the actuator is provided on the opposite side of the pressure chamber to the first direction, and an absorption member constituted by at least some of the members that constitute the actuator is provided on the opposite side of the absorption chamber.
本開示の第2の形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、前記第1の形態の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドからの吐出動作を制御する制御部と、を備える。 According to a second aspect of the present disclosure, a liquid ejection device is provided. This liquid ejection device includes the liquid ejection head of the first aspect and a control unit that controls the ejection operation from the liquid ejection head.
A.第1実施形態:
図1は、本開示の第1実施形態としての液体吐出ヘッド100を備える液体吐出装置300の概略構成を示す模式図である。図1には、互いに直交するX,Y,Z方向に沿った矢印が表されている。X,Y,Z方向は、互いに直交する3つの空間軸であるX軸、Y軸、Z軸に沿った方向であり、それぞれ、X軸、Y軸、Z軸に沿う一方側の方向と、その反対方向とを、両方含む。具体的には、前記X軸,Y軸,Z軸に沿った正の方向が、それぞれ+X方向,+Y方向,+Z方向であり、前記X軸,Y軸,Z軸に沿った負の方向が、それぞれ-X方向,-Y方向,-Z方向である。なお、図1において、X軸およびY軸は水平面に沿った軸であり、Z軸は鉛直線に沿った軸である。従って、本実施形態では、-Z方向は、重力方向である。他の図においても、X,Y,Z方向に沿った矢印が、適宜、表されている。図1におけるX,Y,Z方向と、他の図におけるX,Y,Z方向とは、同じ方向を表している。また、本明細書中で、直交とは、90°±10°の範囲を含む。
A. First embodiment:
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a
液体吐出装置300は、液体としてインクを吐出することによって媒体P上に画像を印刷する、インクジェットプリンターである。液体吐出装置300は、媒体Pにおけるドットのオン・オフを示す印刷データに基づいて紙等の媒体P上にインクを噴射し、媒体P上の様々な位置にドットを形成することにより、媒体P上に画像を印刷する。媒体Pとしては、紙の他に、例えば、プラスチック、フィルム、繊維、布帛、皮革、金属、ガラス、木材、セラミックスなど、液体を保持できるものが用いられる。液体吐出装置300の液体としては、インクの他に、種々の色材、電極材、生体有機物や無機物等の試料、潤滑油、樹脂液、エッチング液など、任意の液体が用いられる。
The
液体吐出装置300は、ノズル21を有する液体吐出ヘッド100と、液体容器310と、ヘッド移動機構320と、媒体Pを送り出す搬送機構330と、制御部500と、を備える。
The
液体容器310は、液体吐出ヘッド100から吐出される複数種のインクを貯留する。液体容器310としては、例えば、可撓性フィルムで形成された袋状の液体パックや、液体吐出装置300に着脱可能なカートリッジ、インクタンク等が用いられる。
The
制御部500は、1以上のプロセッサーと、主記憶装置と、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェースとを備えるコンピューターによって構成されている。制御部500は、印刷データに従って、液体吐出装置300に備えられた各機構を制御することによって、液体吐出ヘッド100から媒体P上にインクを吐出し、媒体P上に画像を印刷する。すなわち、制御部500は、液体吐出ヘッド100の、液体を吐出する吐出動作を制御する。
The control unit 500 is configured by a computer equipped with one or more processors, a main memory device, and an input/output interface that inputs and outputs signals from and to the outside. The control unit 500 controls each mechanism provided in the
ヘッド移動機構320は、駆動ベルト321と、駆動ベルト321に固定され液体吐出ヘッド100を収容するキャリッジ322とを備える。ヘッド移動機構320は、図示しないモーター等による駆動力を、駆動ベルト321を介してキャリッジ322に伝達し、キャリッジ322を液体吐出ヘッド100とともに主走査方向に沿って往復移動させる。本実施形態では、主走査方向はX方向に沿った方向である。
The
液体吐出ヘッド100は、液体を吐出するノズル21を備える。液体吐出ヘッド100は、ヘッド移動機構320によって主走査方向に往復移動しながら、搬送機構330によって主走査方向と交差する副走査方向に沿って搬送される媒体P上に、液体容器310から供給されたインクを、ノズル21を介して液滴状の形態で吐出する。副走査方向は主走査方向にY方向に沿った方向であり、主走査方向と直交している。他の実施形態では、主走査方向と副走査方向とは互いに直交しなくてもよい。なお、図1の破線で示された矢印は、液体容器310と液体吐出ヘッド100との間のインクの移動を模式的に表している。また、本実施形態の液体吐出装置300は、液体吐出ヘッド100がY方向に搬送されるシリアルプリンターであるが、他の実施形態では、液体吐出ヘッド100が固定され、媒体Pの全幅に亘ってノズル21が並べられたラインプリンターでもよい。液体吐出装置300に設けられる液体吐出ヘッド100の個数は、1つであってもよいし、2以上の複数であってもよい。
The
図2は、液体吐出ヘッド100の構成を示す分解斜視図である。図3は、図2における液体吐出ヘッド100のIII-III断面図である。液体吐出ヘッド100は、ヘッド本体11と、ケース部材40と、配線基板120とを、備える。
Figure 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the
図2および図3に示すように、ケース部材40は、ヘッド本体11の+Z方向に固定されて液体吐出ヘッド100の上面を構成する。ケース部材40には、液室部42と、接続口43と、2つの液体流通口44とが、設けられている。液室部42は、内部に液体が流通し、後述する共通液室部25を形成する部分である。接続口43は、配線基板120が挿通される部分であり、ケース部材40をZ方向に貫通する貫通孔である。液体流通口44は、液体容器310から液体吐出ヘッド100に供給された液体を液体吐出ヘッド100内に導入するための導入口として機能する開口である。ケース部材40は、例えば、樹脂や金属等の材料によって形成される。
2 and 3, the
ヘッド本体11は、ノズル基板20と、連通板15と、第1基板10と、振動部30とが、この順に積層されることによって形成されている。なお、図3に示すように、ヘッド本体11およびケース部材40は、中心面Oを挟んで面対称に構成されている。ヘッド本体11およびケース部材40は、中心面Oに対して+Y方向と-Y方向とにおいて、その構成が共通している。
The
ノズル基板20には、ノズル基板20をZ方向に貫通するノズル21が形成されている。上述したように、液体吐出ヘッド100は、このノズル21を介して液体を吐出する。図2に示すように、ノズル基板20には、複数のノズル21がX方向に沿って複数配列されることによって、ノズル列が形成されている。本実施形態では、1つのノズル基板20に対して、2列のノズル列が形成されている。ノズル基板20は、例えば、ステンレス鋼等の金属、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により形成される。
The
第1基板10は、接着剤等によって連通板15上に固定されている。図3に示すように第1基板10には、圧力室12と吸収室13とが形成されている。圧力室12および吸収室13は、ともに、液体の流路の一部を構成する。
The
図4は、図3における圧力室12および吸収室13のIV-IV断面図である。図4には、Z方向に沿って見たときに、圧力室12に対してノズル21が重なる位置が、破線によって示されている。また、図4には、Z方向に沿って見たときに、圧力室12に対してアクチュエーター150が重なる位置が一点鎖線によって示され、後述する吸収部材200が重なる位置が二点鎖線によって示されている。なお、図4では、図示の都合上、アクチュエーター150と吸収部材200とが離れて図示されているが、実際には、本実施形態のアクチュエーター150と吸収部材200とは、Y方向において連続するように配置されている。
Figure 4 is a cross-sectional view of the
図3および図4に示すように、本実施形態の圧力室12は、第1方向と交差する第2方向に沿って延在している。第1方向とは、圧力室12からノズル21に向かう方向であり、本実施形態では、Z軸に沿った方向である。第1方向は、圧力室12からノズル21に向かう方向を順方向とし、ノズル21から圧力室12に向かう方向を逆方向とする方向である。従って、例えば、圧力室12や吸収室13の「第1方向と順方向側」と言った場合、圧力室12や吸収室13の-Z方向側を指し、圧力室12や吸収室13の「第1方向と逆方向側」と言った場合、圧力室12や吸収室13の+Z方向側を指す。第2方向は、同じ軸に沿う一方側の方向とその反対方向とを両方含み、本実施形態では、Y軸に沿った方向である。また、本実施形態では、複数の圧力室12が、複数のノズル21に対応して個別に、第3方向に沿って配列されている。第3方向とは、複数のノズル21が配列される方向であり、第1方向および第2方向と交差する方向である。第3方向は、同じ軸に沿う一方側の方向とその反対方向とを両方含み、本実施形態では、X方向に沿った方向である。本実施形態の吸収室13は、複数のノズル21に対応して共通に設けられている。
3 and 4, the
圧力室12と吸収室13とは、Z方向において同じ位置に、Y方向において互いに隣接して設けられている。本実施形態では、圧力室12と吸収室13との間には、第1基板10の一部として形成された、圧力室12と吸収室13とを区画する支持部14が設けられている。図3に示すように、圧力室12と吸収室13とは、支持部14の下部に設けられた連通路Cm1を介して、Y方向に連通している。
The
本実施形態の第1基板10は、シリコン単結晶基板により形成されている。他の実施形態では、第1基板10は、例えば、ステンレス鋼(SUS)やニッケル(Ni)などの金属、ジルコニア(ZrO2)あるいはアルミナ(Al2O3)を代表とするセラミック材料、ガラスセラミック材料、酸化マグネシウム(MgO)、ランタンアルミン酸(LaAlO3)のような酸化物等によって形成されてもよい。本実施形態では、圧力室12および吸収室13は、例えば、第1基板10を異方性エッチングによって加工することで形成される。なお、圧力室12および吸収室13の機能の詳細については後述する。
The
図2および図3に示すように、連通板15はノズル基板20と第1基板10との間に配置され、接着剤等によってノズル基板20上に固定されている。連通板15は、例えば、シリコン単結晶基板によって形成される。連通板15には、第1連通流路16と、第1共通液室17と、第2共通液室18と、第2連通流路19とが形成されている。第1共通液室17は、連通板15をZ方向に貫通して形成されている。また、第2共通液室18は、連通板15をZ方向に貫通することなく、連通板15の下面が窪んだ部分として形成されている。第1共通液室17と第2共通液室18とは、ケース部材40に形成された液室部42とともに、共通液室部25を形成している。共通液室部25は、液体の流路の一部を構成し、複数のノズル21に供給される液体を共通に貯留する。
2 and 3, the
第1連通流路16は、圧力室12とノズル21とを連通する流路である。第2連通流路19は、吸収室13と共通液室部25とを連通する流路である。第1連通流路16は、圧力室12の、第1方向の順方向側の内壁Iw1と連通し、第2連通流路19は、吸収室13の、第1方向の順方向側の内壁Iw2と連通している。すなわち、第1連通流路16は、圧力室12の下方から圧力室12に連通し、第2連通流路19は、吸収室13の下方から吸収室13に連通している。圧力室12とノズル21とが第1連通流路16を介して連通することによって、圧力室12とノズル21とが直接連通する場合と比較して、互いの距離が大きくなるため、圧力室12内のインクに、ノズル21付近におけるインク中の水分の蒸発による影響が及ぶことが抑制される。また、ノズル基板20と第1基板10およびケース部材40との間に連通板15が設けられることによって、ノズル基板20と第1基板10やケース部材40とが接するように設けられる場合と比較して、ノズル基板20の平面度を確保しやすく、ノズル21から吐出される液体の品質を安定させることができる。
The first
振動部30は、第1基板10上に設けられている。図3に示すように、振動部30は、第1基板10上に積層された第2基板31と、アクチュエーター150と、吸収部材200とを有する。
The
図5は、図3における振動部30の拡大図である。図3および図5に示すように、振動部30のアクチュエーター150は、圧力室12の第1側、すなわち、圧力室12の上方に設けられている。アクチュエーター150は、振動板155と、圧電素子160とを有する。
Figure 5 is an enlarged view of the
振動板155は、第1基板10上に積層され、圧電素子160は、振動板155上に積層されている。本実施形態の振動板155は、第1基板10上に形成された可撓層156と、可撓層156上に形成された保護層157とを有している。可撓層156は、例えば、二酸化シリコンによって形成され、保護層157は、例えば、酸化ジルコニウムによって形成される。
The
圧電素子160は、第1電極165と、第2電極170と、圧電体175と、配線部180とを有する。第2電極170は、Z方向において、第1電極165よりも圧力室12の近くに設けられている。また、圧電体175は、第1電極165と第2電極170との間に設けられている。本実施形態では、第2電極170は、振動板155の保護層157上に設けられている。すなわち、第2電極170は、圧電体175の下方に設けられており、下部電極と呼ばれることもある。また、本実施形態の第2電極170は、複数のノズル21に対応して個別にY方向に沿って設けられており、個別電極と呼ばれることもある。第1電極165は、第2電極170上に設けられた圧電体175上に設けられており、上部電極と呼ばれることもある。また、本実施形態の第1電極165は、複数のノズル21に対応して共通にX方向およびY方向に亘って設けられており、共通電極と呼ばれることもある。
The piezoelectric element 160 has a
配線部180は、第1電極165または第2電極170と電気的に接続される。本実施形態では、第2電極170が、配線部180と電気的に接続され、配線部180を介して後述する配線基板120の駆動回路121と電気的に接続されている。
The
本実施形態の圧電体175は、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)によって形成されている。なお、圧電体175は、PZTに代えて、ABO3型で表されるいわゆるペロブスカイト構造を有する他の種類のセラミックス材料、例えば、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、タングステン酸ナトリウム、酸化亜鉛、チタン酸バリウムストロンチウム(BST)、タンタル酸ストロンチウムビスマス(SBT)、メタニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等によって形成されてもよい。また、圧電体175は、セラミックス材料に限らず、ポリフッ化ビニリデン、水晶など、圧電効果を有する任意の材料により形成されてもよい。
The
本実施形態の第1電極165と第2電極170とは、白金によって形成されている。第1電極165や第2電極170は、例えば、白金、イリジウム、チタン、タングステン、タンタル、等の各種金属や、ニッケル酸ランタン(LaNiO3)等の導電性金属酸化物等によって形成されてもよい。また、本実施形態の配線部180は、金によって形成されている。配線部180は、例えば、他の導電性材料によって形成されてもよい。
The
吸収部材200は、吸収室13の第1側、すなわち、吸収室13の上方に設けられている。吸収部材200は、アクチュエーター150を構成する少なくとも一部の部材によって構成される部材である。本実施形態の吸収部材200は、振動板155を構成する部材である振動板部材205と、第1電極165を構成する部材である第1電極部材215と、圧電体175を構成する部材である圧電体部材225と、によって構成されている。振動板部材205は、可撓層156を構成する部材である可撓層部材206と、保護層157を構成する部材である保護層部材207とを有している。
The absorbing
本実施形態では、吸収部材200は、アクチュエーター150と一体に形成されている。具体的には、振動板155と振動板部材205とが一体に形成され、第1電極165と第1電極部材215とが一体に形成され、圧電体175と圧電体部材225とが一体に形成されている。
In this embodiment, the absorbing
第2基板31は、凹部33が設けられた部材であり、Z方向において、第1基板10に積層されている。凹部33は、全体として、圧力室12および吸収室13の第1側において、圧力室12および吸収室13と対向して開口している。具体的には、本実施形態の第2基板31には、凹部33として、第1凹部34と、Y方向に沿って第1凹部34と並ぶ第2凹部35とが設けられている。第1凹部34は、圧力室12と対向して開口し、第2凹部35は、吸収室13と対向して開口している。第1凹部34と第2凹部35との間は、第2基板31の一部として形成された壁部36によって隔てられている。なお、本実施形態において、第1凹部34の開口の深さと、第2凹部35の開口の深さとは等しい。すなわち、第1凹部34のZ方向の寸法と、第2凹部35のZ方向の寸法とは等しい。また、凹部33は、液体の流路と連通しておらず、凹部33には液体が流通しない。すなわち、第1凹部34と第2凹部35とには液体が流通しない。
The
本実施形態の第2凹部35は外部と連通している。具体的には、第2凹部35は、第2凹部35のX方向における端部と重なる位置において、第2基板31に設けられた大気連通孔38を介して、大気と連通している。これによって、第2凹部35内の圧力が大気圧に保たれる。
In this embodiment, the
第2基板31は、具体的には、第1基板10との間に、アクチュエーター150や吸収部材200のY方向における端部を挟むようにして、第1基板10上に積層されている。第2基板31が第1基板10上に積層されることによって、第1凹部34内にアクチュエーター150が配置され、第2凹部35内に吸収部材200が配置される。
Specifically, the
本実施形態の第2基板31は、第1基板10と同様に、シリコン単結晶基板により形成されている。他の実施形態では、第2基板31は、例えば、ステンレス鋼(SUS)やニッケル(Ni)などの金属、ジルコニア(ZrO2)あるいはアルミナ(Al2O3)を代表とするセラミック材料、ガラスセラミック材料、酸化マグネシウム(MgO)、ランタンアルミン酸(LaAlO3)のような酸化物等によって形成されてもよい。
The
図2および図3に示すように、本実施形態の第2基板31のY方向における中央部には、第2基板31をZ方向に貫通する貫通孔39が設けられている。図3に示すように、貫通孔39には、ケース部材40の接続口43に挿通された配線基板120が挿入されている。配線基板120には、上述した駆動回路121が設けられている。駆動回路121は、アクチュエーター150を駆動させるための回路であり、配線基板120と図示しない電気配線等を介して第1電極165と電気的に接続され、配線基板120とアクチュエーター150の配線部180とを介して第2電極170と電気的に接続されている。また、駆動回路121は、配線基板120と図示しない電気配線等とを介して制御部500と電気的に接続されている。
2 and 3, the
上述した圧力室12は、振動板155の振動によって、圧力室12内の液体に圧力を付与する。振動板155は、圧電素子160の駆動によって振動する。具体的には、第1電極165と第2電極170と配線部180とを介して圧電体175に電圧が印加されることによって、圧電体175のうち第1電極165と第2電極170とによってZ方向に挟まれた部分である能動部に、圧電歪みが生じる。圧電素子160は、この圧電歪みによって、振動板155を撓むように振動させて圧力室12の容積を変化させることで、圧力室12内の液体に圧力を付与する。なお、圧電体175のうち、第1電極165と第2電極170とによってZ方向に挟まれない部分である非能動部では、圧電体175に電圧が印加された場合であっても、上記の圧電歪みは生じない。
The
液体吐出ヘッド100は、上述したように、圧力室12において液体に圧力を付与することによって、ノズル21から液体を吐出する。ここで、圧力室12において液体に圧力が付与された場合、圧力室12内の液体の一部は、圧力室12よりも上流に位置する、複数の圧力室12に共通の液室等に流れ、圧力室12から液室等へと液体の振動が伝搬する。ここで、複数の圧力室12において液体に圧力が付与された場合、ある圧力室12から液室等へと流れる液体は、例えば、他の圧力室12から液室等へと流れる液体によって流通を阻害される等の影響を受ける。そのため、ある圧力室12からの液体の振動の伝搬の態様が、他の圧力室12からの液体の振動の伝搬の影響によって変化し、ある圧力室12を介してノズル21から吐出される液体の品質の安定性が低下する場合がある。
As described above, the
上述した吸収室13は、圧力室12から伝搬した液体の振動を吸収する。具体的には、吸収室13の第1側に設けられた吸収部材200が、圧力室12から吸収室13に伝搬した液体の振動に応じて撓むことによって、液体の振動を吸収する。図5に示すように、圧力室12と吸収室13とは、Z方向において同じ位置に、Y方向において互いに隣接して設けられているため、吸収室13は、圧力室12から伝搬した液体の振動を効果的に吸収できる。なお、吸収部材200を形成する材料や、吸収部材200の厚み等を調整することによって、圧力室12から伝搬した液体の振動を吸収するのに適した可撓性を有するように、吸収部材200を形成することが好ましい。また、液体の振動を効果的に吸収するため、本実施形態のように吸収部材200が圧電素子160を構成する部材を含む場合、吸収部材200は、圧電体175に電圧が負荷された際に圧電歪みを生じないように構成されていると好ましい。
The above-mentioned
図4に示すように、本実施形態では、圧力室12のY方向における長さL1は、吸収室13のY方向における長さL2よりも長い。これによって、長さL1が長さL2よりも短い場合や、長さL1と長さL2とが等しい場合と比較して、圧力室12の容積を大きくすることができる。また、本実施形態では、上述したように、圧力室12が複数のノズル21に対応して個別に設けられ、吸収室13が複数のノズル21に対応して共通に設けられているため、1つの圧力室12に対応するアクチュエーター150のX方向における長さW1は、1つの吸収室13に対応する吸収部材200のX方向における長さW2よりも短い。これによって、長さW1が長さW2よりも長い場合や、長さW1と長さW2とが等しい場合と比較して、吸収部材200の可撓性が確保されやすい。なお、図示の都合上、図4において長さW2は省略されている。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, the length L1 of the
なお、図4に示すように、本実施形態の吸収室13には、吸収部材200の下方から吸収部材に接する、複数の梁Bmが設けられている。梁Bmは、第1基板10の一部として形成され、X方向において、一定の周期ごとに配置されている。本実施形態の梁Bmは、吸収室13のY方向の両側から、吸収室13のY方向の中央部に向かってY方向に突出する2本の突起を1組として形成され、突起同士の間には間隔が設けられている。これによって、梁Bmは、吸収部材200の強度を確保し、かつ、吸収部材200の可撓性を損なわないように形成されている。なお、図4では、図示の都合上、1組の梁Bmのみが示されている。他の実施形態では、梁Bmは、他の形状であってもよく、例えば、1組の梁Bmが、吸収室13をY方向に横断するように1本の梁状に形成されていてもよい。また、梁Bmが設けられていなくてもよい。梁Bmの有無、形状、寸法や配置の周期等は、吸収部材200が圧力室12から伝搬した液体の振動を吸収するのに適した可撓性を有するように、定められると好ましい。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態のアクチュエーター150や吸収部材200を、例えば、フォトレジストによるマスキングを利用したエッチング等の既知の方法を用いて作成することができる。例えば、アクチュエーター150を構成する各部材を形成する際に、アクチュエーター150を構成する各部材を形成するのと同様の方法を用いて、吸収部材200を構成する各部材を形成できる。
The
以上で説明した第1実施形態の液体吐出ヘッド100によれば、圧力室12の第1方向の逆方向側には、アクチュエーター150が設けられ、圧力室12とZ方向において同じ位置かつY方向において隣接して設けられた吸収室13の第1方向の逆方向側には、アクチュエーター150を構成する少なくとも一部の部材によって構成される吸収部材200が設けられている。これによって、吸収部材200を形成する材料とアクチュエーター150を形成する材料とを共通化し、液体吐出ヘッド100を構成する部品を形成するための材料の種類を削減できる。そのため、アクチュエーター150を構成する部材を用いて吸収部材200を簡易に製造でき、かつ、吸収室13において、吸収部材200によって液体の振動を効果的に吸収できる。また、吸収部材200を構成する部材とアクチュエーター150を構成する部材とを、同様の製造方法によって製造することによって、液体吐出ヘッド100の製造工程をより簡略化できる。更に、吸収部材200とアクチュエーター150とを一体に形成することによって、液体吐出ヘッド100の製造工程を更に簡略化できる。
According to the
また、本実施形態では、第1基板10に積層された第2基板31が、圧力室12および吸収室13の第1方向の逆方向側において、凹部33が圧力室12および吸収室13と対向して開口している。そのため、凹部33によって、アクチュエーター150および吸収部材200が保護される。
In addition, in this embodiment, the
また、本実施形態では、凹部33は、圧力室12と対向して開口する第1凹部34と、第2方向に沿って第1凹部34と並び、吸収室13と対向して開口する第2凹部35とを有する。そのため、第1凹部34によってアクチュエーター150が保護され、第2凹部35によって吸収部材200が保護されるとともに、凹部33が1つの凹部のみによって形成されている場合と比較して、第2基板31の強度が向上する。
In addition, in this embodiment, the
また、第2凹部35は、外部と連通している。そのため、簡易な構成によって第2凹部35内の圧力が大気圧に保たれる。
The
また、本実施形態では、圧力室12は、複数のノズル21に対応して個別に設けられ、吸収室13は、複数のノズル21に対応して共通に設けられている。そのため、ノズル21に対応する圧力室12において、個別に、液体に圧力を付与できる。また、複数のノズル21に対応する共通の吸収室13において、圧力室12から伝搬した液体の振動を吸収できる。
In addition, in this embodiment, the
また、本実施形態では、1つの圧力室12に対応するアクチュエーター150のX方向における長さW1は、1つの吸収室13に対応する吸収部材200のX方向における長さW2よりも短い。これによって、長さW1が長さW2よりも長い場合や、長さW1と長さW2とが等しい場合と比較して、吸収部材200の可撓性が確保されやすい。そのため、吸収部材200によって、圧力室12から吸収室13に伝搬した液体の振動が効果的に吸収される。
In addition, in this embodiment, the length W1 in the X direction of the
また、本実施形態では、圧力室12のY方向における長さL1は、吸収室13のY方向における長さL2よりも長い。これによって、長さL1が長さL2よりも短い場合や、長さL1と長さL2とが等しい場合と比較して、圧力室12の容積を大きくすることができる。そのため、圧力室12内の液体に、効果的に圧力を付与できる。
In addition, in this embodiment, the length L1 of the
なお、本実施形態の吸収部材200は、振動板部材205と、第1電極部材215と、圧電体部材225と、によって構成されているため、例えば、吸収部材200が振動板部材205のみによって構成されている場合と比較して、吸収部材200の耐久性が向上する。他の実施形態では、吸収部材200は、アクチュエーター150を構成する少なくとも一部の部材によって構成されていればよく、本実施形態と異なる構成であってもよい。例えば、吸収部材200は、振動板部材205のみによって構成されていてもよいし、第2電極170を構成する部材等を含んでいてもよい。
In addition, since the absorbing
また、本実施形態の吸収部材200は、アクチュエーター150を構成する材料の少なくとも一部によって構成され、樹脂フィルムを含まないため、例えば、液体として有機溶剤系のインク等が用いられる場合であっても、吸収部材200に含まれる材料の腐食が抑制され、吸収部材200の耐インク性が向上する。さらに、吸収部材200が樹脂フィルムを含まず、吸収部材200を固定するための接着剤を要しないため、接着剤の溶出が抑制される。
In addition, the absorbing
B.第2実施形態:
図6は、第2実施形態の液体吐出ヘッド100bの振動部30bを示す断面図である。本実施形態の振動部30bの吸収部材200bは、第1実施形態と異なり、アクチュエーター150の配線部180を構成する部材である配線部部材230によって構成されている。なお、第2実施形態の液体吐出装置300及び液体吐出ヘッド100bの構成のうち、特に説明しない部分については、第1実施形態と同様である。
B. Second embodiment:
6 is a cross-sectional view showing a
本実施形態の吸収部材200bは、配線部部材230である。本実施形態の配線部180は、第1実形態と同様に、金によって形成されており、配線部部材230も同様に金によって形成されている。本実施形態では、配線部180と配線部部材230とは一体に形成されていない。また、配線部部材230は、駆動回路121と電気的に接続されていない。従って、圧電体175に電圧が印加された場合であっても、配線部部材230には電流が流れない。なお、他の実施形態では、配線部180と配線部部材230とが一体に形成されていてもよく、配線部部材230が駆動回路121と電気的に接続されていてもよい。
The absorbing
本実施形態では、吸収部材200bを、配線部180を構成する部材によって形成できるため、第1実施形態と同様に、液体吐出ヘッド100を構成する部品を形成するための材料の種類を削減し、液体吐出ヘッド100の製造工程を簡略化できる。また、配線部180が金を含むため、配線部180の導電性が高まり、かつ、配線部180の柔軟性が高まることで配線部180の耐久性が向上する。更に、配線部部材230は配線部180と同様に金を含むため、吸収部材200bの柔軟性が高まり、吸収部材200bの耐久性が向上する。なお、本実施形態の吸収部材200bを、例えば、第1基板10上に配線部180をスパッタリングとエッチングとによって形成する際に、配線部部材230をスパッタリングとエッチングとによって第1基板10上に形成することで、形成できる。
In this embodiment, the absorbing
以上で説明した第2実施形態の液体吐出ヘッド100bによっても、アクチュエーター150を構成する部材を用いて吸収部材200bを簡易に製造でき、かつ、吸収室13において、吸収部材200bによって液体の振動を効果的に吸収できる。特に、本実施形態では、吸収部材200bを、配線部180を構成する部材によって形成できる。
The
また、本実施形態では、配線部180は少なくとも金を含んでいる。そのため、配線部180の導電性が高まり、かつ、配線部180の柔軟性が高まることで配線部180の耐久性が向上する。また、配線部部材230は配線部180と同様に金を含むため、吸収部材200bの柔軟性が高まり、吸収部材200bの耐久性が向上する。
In addition, in this embodiment, the
なお、他の実施形態では、吸収部材200bは、例えば、配線部部材230と、アクチュエーター150を構成する配線部180以外の部材と、によって構成されていてもよい。例えば、吸収部材200bは、振動板部材205と、配線部部材230と、によって構成されていてもよい。
In addition, in other embodiments, the absorbing
C.第3実施形態:
図7は、第3実施形態における液体吐出ヘッド100cの断面図である。本実施形態では、第1実施形態と異なり、1つのノズル21に対応して、複数の圧力室12が設けられている。なお、第3実施形態の液体吐出装置300及び液体吐出ヘッド100cの構成のうち、特に説明しない部分については、第1実施形態と同様である。
C. Third embodiment:
7 is a cross-sectional view of a
本実施形態のノズル基板20bには、第1実施形態と異なり、1列のノズル列が形成されている。具体的には、複数のノズル21が、ノズル基板20bのY方向における中央部に、X方向に沿って配列されている。
Unlike the first embodiment, the nozzle substrate 20b of this embodiment has one nozzle row formed thereon. Specifically, a plurality of
本実施形態の連通板15cに形成された第1連通流路16cは、第1実施形態と異なり、X方向において同じ位置に位置する2つの圧力室12同士と、1つのノズル21とを、連通するように形成されている。このように、本実施形態では、1つのノズル21と、2つの圧力室12とが対応している。
The first
本実施形態のケース部材40cに設けられた2つの液体流通口44cは、第1実施形態と異なり、一方が液体吐出ヘッド100内に液体を導入するための液体導入口44Aとして機能し、他方が液体吐出ヘッド100から液体容器310へと液体を回収するための液体導出口44Bとして機能する。具体的には、中心面Oを挟んで+Y方向の液体流通口44cが液体導入口44Aとして機能し、中心面Oを挟んで-Y方向の液体流通口44が液体導出口44Bとして機能する。従って、本実施形態の液体吐出ヘッド100cは、図7に矢印で示したように、液体を液体導入口44Aから液体導出口44Bに向かって流すことによって、液体容器310と液体吐出ヘッド100cとの間で液体を循環させることができる。
The two
なお、本実施形態では、2つの圧力室12のうち、中心面Oに対して-Y方向に設けられた圧力室12Bは、液体を液体吐出ヘッド100cから回収するための流路として機能するだけでなく、アクチュエーター150によって圧力室12B内の液体に圧力を付与し、液体をノズル21に送出することが可能である。これによって、中心面Oに対して+Y方向に設けられた圧力室12Aのみにおいて液体に圧力を付与する場合と比較して、ノズル21からの液体の吐出量を増大できる。
In this embodiment, of the two
また、本実施形態においても、第1実施形態と同様に吸収室13と、アクチュエーター150を構成する少なくとも一部の部材によって構成される吸収部材200と、が設けられているため、吸収室13において、吸収部材200によって、圧力室12から伝搬した液体の振動を効果的に吸収できる。
In addition, in this embodiment, as in the first embodiment, an
以上で説明した第3実施形態の液体吐出ヘッド100cによっても、アクチュエーター150を構成する部材を用いて吸収部材200を簡易に製造でき、かつ、吸収室13において、吸収部材200によって液体の振動を効果的に吸収できる。特に、本実施形態では、1つのノズル21に対応して圧力室12が複数設けられている場合であっても、吸収部材200を簡易に製造でき、かつ、吸収室13において、吸収部材200によって液体の振動を効果的に吸収できる。
The
なお、他の実施形態において、第3実施形態のように1つのノズル21に対応して、複数の圧力室12が設けられている場合、液体吐出ヘッド100は、液体を循環可能に構成されていなくてもよい。この場合、例えば、液体吐出ヘッド100は、2つの液体流通口44から導入された液体を、1つのノズル21から吐出するように構成されていてもよい。この場合であっても、1つの液体流通口44から導入された液体を1つのノズル21から吐出する場合と比較して、ノズル21からの液体の吐出量を増大できる。また、吸収部材200を簡易に製造でき、かつ、吸収室13において、吸収部材200によって液体の振動を効果的に吸収できる。
In other embodiments, when
D.第4実施形態:
図8は、第4実施形態における液体吐出ヘッド100dの断面図である。本実施形態の液体吐出ヘッド100dは、第1実施形態と異なり、連通板15を備えておらず、第1連通流路16および第2連通流路19を備えていない。なお、第4実施形態の液体吐出装置300及び液体吐出ヘッド100dの構成のうち、特に説明しない部分については、第1実施形態と同様である。
D. Fourth embodiment:
8 is a cross-sectional view of a
本実施形態の第1基板10には、第1基板10をZ方向に貫通する液室Lc1と、液室Lc1と吸収室13とをY方向に連通させる連通路Cm2とが形成されている。また、本実施形態の振動部30dの第2基板31dには、第2基板31dをZ方向に貫通する液室Lc2が形成されている。本実施形態の共通液室部25dは、ケース部材40dの液室部42と、液室Lc1と、液室Lc2と、連通路Cm2と、によって形成されている。
In this embodiment, the
以上で説明した第4実施形態の液体吐出ヘッド100dによっても、アクチュエーター150を構成する部材を用いて吸収部材200を簡易に製造でき、かつ、吸収室13において、吸収部材200によって液体の振動を効果的に吸収できる。
The
なお、他の実施形態では、第4実施形態のように連通板15を備えていない液体吐出ヘッド100が、第3実施形態のように、液体を循環可能に構成されていてもよい。
In other embodiments, the
E.第5実施形態:
図9は、第5実施形態における液体吐出ヘッド100eの断面図である。本実施形態では、第4実施形態と異なり、1つのノズル基板20eに対応して、2つの振動部30dが設けられている。なお、第5実施形態の液体吐出装置300及び液体吐出ヘッド100eの構成のうち、特に説明しない部分については、第4実施形態と同様である。
E. Fifth embodiment:
9 is a cross-sectional view of a
本実施形態のノズル基板20eには、ノズル21がX方向に配列して設けられることによって、4列のノズル列が形成されている。また、本実施形態では、1つのノズル基板20eに対応して、2つの第1基板10dと、2つの振動部30dと、1つのケース部材40eが設けられている。本実施形態のケース部材40eには、4つの液室部42dと、2つの接続口43と、4つの液体流通口44と、4つの連通路Cm3が形成されている。ノズル基板20e上には、2つの第1基板10dがY方向に並ぶように積層され、それぞれの第1基板10d上には、振動部30dがそれぞれ積層され、2つの振動部30d上には、ケース部材40eが積層されている。
In the
本実施形態においても、各振動部30dにおいて、圧力室12と吸収室13とは、Z方向において同じ位置に、Y方向において互いに隣接して設けられている。また、吸収室13の第1方向の逆方向側には、アクチュエーター150を構成する少なくとも一部の部材によって構成される吸収部材200が設けられている。これによって、液体の振動を吸収する機構をノズル基板20eの近傍やケース部材40e等に設けることなく、吸収室13において液体の振動を吸収できる。そのため、本実施形態のように1つのノズル基板20eに3列以上の多数のノズル列が設けられ、ケース部材40e等に多数のノズル列に対応する流路が設けられる場合であっても、効果的に液体の振動を吸収できる。また、このようなノズル基板20eやケース部材40e等を、簡易に製造できるとともに、ノズル基板20eやケース部材40e等の大型化を抑制できる。
In this embodiment, in each
以上で説明した第5実施形態の液体吐出ヘッド100eによっても、アクチュエーター150を構成する部材を用いて吸収部材200を簡易に製造でき、かつ、吸収室13において、吸収部材200によって液体の振動を効果的に吸収できる。
The
F.第6実施形態:
図10は、第6実施形態における液体吐出ヘッド100fの断面図である。本実施形態では、第5実施形態と異なり、ノズル基板20eと第1基板10dとの間に連通板15fが設けられている。なお、第6実施形態の液体吐出装置300及び液体吐出ヘッド100fの構成のうち、特に説明しない部分については、第5実施形態と同様である。
F. Sixth embodiment:
10 is a cross-sectional view of a
本実施形態の連通板15fには、第1実施形態と異なり、吸収室13と共通液室部25dとを連通する第2連通流路19は設けられることなく、圧力室12とノズル21とを連通する4列の第1連通流路16が、4列のノズル列に対応して設けられている。ノズル基板20eと第1基板10dとの間に連通板15fが設けられていることによって、ノズル基板20eの平面度を確保しやすく、ノズル21から吐出される液体の品質を安定させることができる。特に、本実施形態では、第5実施形態と同様に、ノズル基板20eには4列のノズル列が形成されているため、これらのノズル21から吐出される液体の品質を安定させることで、例えば、媒体Pへの印刷品質をより効果的に高めることができる。
Unlike the first embodiment, the
以上で説明した第6実施形態の液体吐出ヘッド100fによっても、アクチュエーター150を構成する部材を用いて吸収部材200を簡易に製造でき、かつ、吸収室13において、吸収部材200によって液体の振動を効果的に吸収できる。
The sixth embodiment of the
なお、他の実施形態では、第5実施形態や第6実施形態のように1つのノズル基板20に対して複数の振動部30が設けられている液体吐出ヘッド100が、第3実施形態のように、液体を循環可能に構成されていてもよい。
In other embodiments, the
G.第7実施形態:
図11は、第7実施形態における液体吐出ヘッド100gの断面図である。本実施形態では、第6実施形態と異なり、吸収室13は、1つの振動部30gにおいて1つのみ設けられている。なお、第7実施形態の液体吐出装置300及び液体吐出ヘッド100gの構成のうち、特に説明しない部分については、第6実施形態と同様である。
G. Seventh embodiment:
11 is a cross-sectional view of a
本実施形態では、2つの振動部30gそれぞれにおいて、吸収室13は、Y方向において中心面Oに近い圧力室12にのみ、Y方向に隣接して設けられている。すなわち、液体吐出ヘッド100gに設けられている4つの圧力室12のうち、液体吐出ヘッド100gのY方向における内側の2つの圧力室12にのみ隣接するように、2つの吸収室13が設けられており、液体吐出ヘッド100gのY方向における外側の2つの圧力室12には、吸収室13が隣接していない。
In this embodiment, in each of the two
本実施形態では、液体吐出ヘッド100gのY方向における外側の圧力室12に対応して液体を吸収する、2つの振動吸収機構70が設けられている。振動吸収機構70は、連通板15gをZ方向に貫通して形成された空間部71と、吸収板75とを有している。吸収板75は、可撓性を有する可撓部76と、可撓部76を支持する固定部77とを有している。可撓部76は、空間部71を-Z方向から封止している。可撓部76は、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、芳香族ポリアミド等によって、薄膜として形成され、例えば、接着剤によって連通板15gに固定される。固定部77は、ステンレス鋼等によって薄板状に形成され、例えば、接着剤によって可撓部76に固定され、可撓部76を支持する。振動吸収機構70は、空間部71において、吸収板75によって、圧力室12から伝搬した液体の振動を吸収する。
In this embodiment, two vibration absorbing mechanisms 70 are provided to absorb liquid corresponding to the
本実施形態のノズル基板20gには、第5実施形態や第6実施形態のノズル基板20eと同様に、4列のノズル基板が形成されている。ノズル基板20eは、その+Y方向および-Y方向の位置に上述した吸収板75を設けることが可能な大きさに形成されている。
The
本実施形態のように、液体吐出ヘッド100gのY方向における外側に振動吸収機構70を設ける場合、液体吐出ヘッド100gのY方向における内側に振動吸収機構70を設ける場合と比較して、簡易に振動吸収機構70を設けることができる。従って、本実施形態のように1つのノズル基板20gに3列以上の多数のノズル列が設けられ、ケース部材40g等に多数のノズル列に対応する流路が設けられる場合であっても、このようなノズル基板20gやケース部材40g等を簡易に製造でき、かつ、ノズル基板20gやケース部材40g等の大型化を抑制できる。
When the vibration absorbing mechanism 70 is provided on the outside of the
また、液体吐出ヘッド100gのY方向における内側に配置された圧力室12から伝搬する液体の振動は、吸収室13の第1方向の逆方向側に設けられた吸収部材200によって吸収される。吸収部材200は、第1実施形態と同様に、アクチュエーター150を構成する少なくとも一部の部材によって構成されているため、例えば、4つの圧力室12全てに対応して振動吸収機構70を設ける場合と比較して、液体吐出ヘッド100を構成する部品を形成するための材料の種類を削減でき、液体吐出ヘッド100の製造工程を簡略化できる。
In addition, the vibrations of the liquid propagating from the
以上で説明した第7実施形態の液体吐出ヘッド100gによっても、アクチュエーター150を構成する部材を用いて吸収部材200を簡易に製造でき、かつ、吸収室13において、吸収部材200によって液体の振動を効果的に吸収できる。
The seventh embodiment of the
H.第8実施形態
第1実施形態の吸収部材200は、振動板155を構成する部材である振動板部材205と、第1電極165を構成する部材である第1電極部材215と、圧電体175を構成する部材である圧電体部材225と、によって構成されている。これに対し、第8実施形態では、吸収部材200が、振動板155を構成する部材である振動板部材205のみで構成される。
更に、第1実施形態では、振動板155は第1基板10上に形成され、シリコンを含む可撓層156と、可撓層156上に形成され、ジルコニウムを含む保護層157と、を含んでいたが、保護層157上に補強層を更に含んでいても良い。
例えば、補強層として、金によって形成された膜を設けても良い。金はヤング率が小さく、変形し易いため、吸収部材200の変形量を大きく低下させることなく、補強を行うことができる。
また、例えば、補強層として、チタンによって形成された膜を設けても良い。チタンは引張強度が大きいため、吸収部材200の強度を大きく向上させることができる。
また、補強層として、イリジウムによって形成された膜や、白金によって形成された膜や、ニッケルクロムによって形成された膜や、エポキシ樹脂によって形成された膜を設けても良い。
また、補強層は、振動板部材205のうち、吸収部材200に対応する部分とアクチュエーター150に対応する部分の両方に設けられていても良いし、吸収部材200に対応する部分のみに設けられていても良い。
また、補強層は、吸収部材200の全域に一様に設けられていても良いし、吸収部材200の特定の部分にだけ設けられていても良い。例えば、複数の吸収室13それぞれの周囲を囲むようにして、補強層が設けられていても良い。例えば、複数の吸収室13それぞれの周囲のうち、Y軸方向に沿ったノズル側以外を囲むようにして、補強層が設けられていても良い。例えば、複数の吸収室13の周囲の一部を囲むようにして、且つ、複数の吸収室13に亘って分岐することなく一続きで、補強層が設けられていても良い。
H. Eighth Embodiment The absorbing
Furthermore, in the first embodiment, the
For example, a film made of gold may be provided as the reinforcing layer. Gold has a small Young's modulus and is easily deformed, so that the reinforcing layer can provide reinforcement without significantly reducing the amount of deformation of the absorbing
Furthermore, for example, a film formed of titanium may be provided as the reinforcing layer. Titanium has a high tensile strength, so the strength of the absorbing
Furthermore, as the reinforcing layer, a film formed of iridium, a film formed of platinum, a film formed of nickel chrome, or a film formed of epoxy resin may be provided.
In addition, the reinforcing layer may be provided on both the portion of the
The reinforcing layer may be provided uniformly over the entire area of the
I.他の実施形態:
(I-1)上記実施形態において、凹部33は、第1凹部34と第2凹部35とを有している。これに対して、凹部33は、例えば、1つの凹部によって構成されていてもよく、この場合、1つの凹部の開口内にアクチュエーター150と吸収部材200とが設けられていてもよい。また、凹部33は、3つ以上の凹部によって構成されていてもよい。
I. Other embodiments:
(I-1) In the above embodiment, the
(I-2)上記実施形態において、第1凹部34の開口の深さと、第2凹部35の開口の深さとは等しい。これに対して、第1凹部34の開口の深さと第2凹部35の開口の深さとがそれぞれ異なっていてもよい。
(I-2) In the above embodiment, the opening depth of the
(I-3)上記実施形態において、第2凹部35は外部と連通している。これに対して、第2凹部35は外部と連通していなくてもよい。
(I-3) In the above embodiment, the
(I-4)上記実施形態において、圧力室12は、複数のノズル21に対応して個別に設けられ、吸収室13は、複数のノズル21に対応して共通に設けられている。これに対して、圧力室12が複数のノズル21に対応して個別に設けられ、吸収室13が複数のノズル21に対応して共通に設けられなくてもよい。例えば、吸収室13が、複数のノズル21に対応して個別に設けられていてもよい。
(I-4) In the above embodiment, the
(I-5)上記実施形態において、1つの圧力室12に対応するアクチュエーター150の第3方向における長さW1は、1つの吸収室13に対応する吸収部材200の第3方向における長さW2よりも短い。これに対して、長さW1が長さW2より長くてもよいし、長さW1と長さW2とが等しくてもよい。
(I-5) In the above embodiment, the length W1 in the third direction of the
(I-6)上記実施形態において、圧力室12の第2方向における長さL1は、吸収室13の第2方向における長さL2よりも長い。これに対して、長さL1が長さL2より短くてもよいし、長さL1と長さL2とが等しくてもよい。
(I-6) In the above embodiment, the length L1 of the
J.他の形態:
本開示は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本開示は、以下の形態によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本開示の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
J. Other Forms:
The present disclosure is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be realized in various forms without departing from the spirit of the present disclosure. For example, the present disclosure can be realized in the following forms. The technical features in the above-mentioned embodiments corresponding to the technical features in each form described below can be appropriately replaced or combined in order to solve some or all of the problems of the present disclosure, or to achieve some or all of the effects of the present disclosure. Furthermore, if the technical feature is not described as essential in this specification, it can be appropriately deleted.
(1)本開示の第1の形態によれば、液体を吐出するノズルと、圧電素子、および、前記圧電素子の駆動によって振動する振動板を有するアクチュエーターと、前記液体が流通し、前記振動板の振動によって前記液体に圧力を付与する圧力室と、前記液体が流通し、前記圧力室から伝搬した前記液体の振動を吸収する吸収室と、を備える液体吐出ヘッドが提供される。この液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室から前記ノズルに向かう方向を第1方向としたとき、前記圧力室は、前記第1方向と交差する第2方向に延在し、前記圧力室と前記吸収室とは、前記第1方向において同じ位置に、前記第2方向において互いに隣接して設けられ、前記圧力室の前記第1方向の逆方向側には、前記アクチュエーターが設けられ、前記吸収室の前記逆方向側には、前記アクチュエーターを構成する少なくとも一部の部材によって構成される吸収部材が設けられている。
このような形態によれば、アクチュエーターを構成する部材を用いて吸収部材を簡易に製造でき、かつ、吸収室において、吸収部材によって液体の振動を効果的に吸収できる。
(1) According to a first aspect of the present disclosure, there is provided a liquid ejection head including a nozzle that ejects a liquid, an actuator having a piezoelectric element and a vibration plate that vibrates when driven by the piezoelectric element, a pressure chamber through which the liquid flows and in which pressure is applied to the liquid by the vibration of the vibration plate, and an absorption chamber through which the liquid flows and in which vibration of the liquid propagated from the pressure chamber is absorbed. In this liquid ejection head, when a direction from the pressure chamber toward the nozzle is defined as a first direction, the pressure chamber extends in a second direction intersecting with the first direction, the pressure chamber and the absorption chamber are provided at the same position in the first direction and adjacent to each other in the second direction, the actuator is provided on the side of the pressure chamber opposite to the first direction, and an absorption member constituted by at least a part of the members that constitute the actuator is provided on the opposite side of the absorption chamber.
According to this embodiment, the absorbing member can be easily manufactured using the member that constitutes the actuator, and the vibration of the liquid in the absorption chamber can be effectively absorbed by the absorbing member.
(2)上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記圧電素子は、第1電極と、前記第1方向において、前記第1電極よりも前記圧力室の近くに設けられた第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた圧電体と、前記第1電極または前記第2電極と電気的に接続される配線部と、を有し、前記吸収部材は、前記配線部を構成する部材であってもよい。このような形態によれば、吸収部材を、配線部を構成する部材によって形成できる。 (2) In the liquid ejection head of the above embodiment, the piezoelectric element has a first electrode, a second electrode that is provided closer to the pressure chamber than the first electrode in the first direction, a piezoelectric body provided between the first electrode and the second electrode, and a wiring portion that is electrically connected to the first electrode or the second electrode, and the absorbing member may be a member that constitutes the wiring portion. According to this embodiment, the absorbing member can be formed by a member that constitutes the wiring portion.
(3)上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記配線部は、少なくとも金を含んでいてもよい。このような形態によれば、配線部の導電性が高まり、かつ、配線部の柔軟性が高まることで配線部の耐久性が向上する。また、吸収部材が金を含むため、吸収部材の柔軟性が高まり、吸収部材の耐久性が向上する。 (3) In the liquid ejection head of the above embodiment, the wiring portion may contain at least gold. According to this embodiment, the conductivity of the wiring portion is increased, and the flexibility of the wiring portion is increased, thereby improving the durability of the wiring portion. Furthermore, since the absorbing member contains gold, the flexibility of the absorbing member is increased, and the durability of the absorbing member is improved.
(4)上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室と前記吸収室とが形成された第1基板と、前記第1基板に積層され、凹部が設けられた第2基板と、を更に有し、前記凹部は、前記圧力室および前記吸収室の前記逆方向側において、前記圧力室および前記吸収室と対向して開口していてもよい。このような形態によれば、凹部によって、アクチュエーターおよび吸収部材が保護される。 (4) The liquid ejection head of the above embodiment may further include a first substrate in which the pressure chamber and the absorption chamber are formed, and a second substrate laminated to the first substrate and provided with a recess, and the recess may be open to face the pressure chamber and the absorption chamber on the reverse side of the pressure chamber and the absorption chamber. According to this embodiment, the actuator and the absorption member are protected by the recess.
(5)上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記凹部には、前記液体が流通しなくてもよい。 (5) In the liquid ejection head of the above embodiment, the liquid does not have to flow through the recess.
(6)上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記凹部は、第1凹部と、前記第2方向に沿って第1凹部と並ぶ第2凹部と、を有し、前記第1凹部は、前記圧力室と対向して開口し、前記第2凹部は、前記吸収室と対向して開口していてもよい。このような形態によれば、第1凹部によってアクチュエーターが保護され、第2凹部によって吸収部材が保護されるとともに、凹部が1つの凹部のみによって形成されている場合と比較して、第2基板の強度が向上する。 (6) In the liquid ejection head of the above embodiment, the recess may have a first recess and a second recess aligned with the first recess along the second direction, the first recess opening opposite the pressure chamber, and the second recess opening opposite the absorption chamber. According to this embodiment, the actuator is protected by the first recess, the absorbing member is protected by the second recess, and the strength of the second substrate is improved compared to when the recess is formed by only one recess.
(7)上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第1凹部の開口の深さと、前記第2凹部の開口の深さとは、等しくてもよい。 (7) In the liquid ejection head of the above embodiment, the depth of the opening of the first recess may be equal to the depth of the opening of the second recess.
(8)上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第1凹部には、前記アクチュエーターが設けられ、前記第2凹部には、前記吸収部材が設けられていてもよい。 (8) In the liquid ejection head of the above embodiment, the actuator may be provided in the first recess, and the absorbing member may be provided in the second recess.
(9)上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第2凹部は、外部と連通していてもよい。このような形態によれば、簡易な構成によって第2凹部内の圧力が大気圧に保たれる。 (9) In the liquid ejection head of the above embodiment, the second recess may be in communication with the outside. According to this embodiment, the pressure in the second recess is kept at atmospheric pressure with a simple configuration.
(10)上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、複数の前記ノズルに供給される液体を共通に貯留する共通液室を更に備えていてもよい。 (10) The liquid ejection head of the above embodiment may further include a common liquid chamber that commonly stores the liquid supplied to the multiple nozzles.
(11)上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室と前記ノズルとを連通する第1連通流路と、前記吸収室と前記共通液室とを連通する第2連通流路と、を更に備えていてもよい。 (11) The liquid ejection head of the above embodiment may further include a first communication flow path that connects the pressure chamber and the nozzle, and a second communication flow path that connects the absorption chamber and the common liquid chamber.
(12)上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第1連通流路は、前記圧力室の前記第1方向の順方向側の内壁と連通し、前記第2連通流路は、前記吸収室の前記順方向側の内壁と連通していてもよい。 (12) In the liquid ejection head of the above aspect, the first communication flow path may be connected to an inner wall of the pressure chamber on the forward side of the first direction, and the second communication flow path may be connected to an inner wall of the absorption chamber on the forward side.
(13)上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室は、前記複数のノズルに対応して個別に設けられ、前記吸収室は、前記複数のノズルに対応して共通に設けられていてもよい。このような形態によれば、ノズルに対応する圧力室において、個別に、液体に圧力を付与できる。また、複数のノズルに対応する共通の吸収室において、圧力室から伝搬した液体の振動を吸収できる。 (13) In the liquid ejection head of the above embodiment, the pressure chambers may be provided individually corresponding to the multiple nozzles, and the absorption chamber may be provided commonly corresponding to the multiple nozzles. According to this embodiment, pressure can be applied to the liquid individually in the pressure chambers corresponding to the nozzles. Also, vibrations of the liquid propagated from the pressure chambers can be absorbed in the common absorption chamber corresponding to the multiple nozzles.
(14)上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第1方向および前記第2方向と交差する第3方向に沿って配列され、1つの前記圧力室に対応する前記アクチュエーターの前記第3方向における長さは、1つの前記吸収室に対応する前記吸収部材の前記第3方向における長さよりも短くてもよい。このような形態によれば、1つの圧力室に対応するアクチュエーターの第3方向における長さが、1つの吸収室に対応する吸収部材の第3方向における長さよりも長い場合や、2つの長さが等しい場合と比較して、吸収部材の可撓性が確保されやすい。そのため、吸収部材によって、圧力室から吸収室に伝搬した液体の振動が効果的に吸収される。 (14) In the liquid ejection head of the above embodiment, the actuators may be arranged along a third direction intersecting the first direction and the second direction, and the length of the actuator corresponding to one of the pressure chambers in the third direction may be shorter than the length of the absorbing member corresponding to one of the absorption chambers in the third direction. According to this embodiment, the flexibility of the absorbing member is more easily ensured than when the length of the actuator corresponding to one of the pressure chambers in the third direction is longer than the length of the absorbing member corresponding to one of the absorption chambers in the third direction, or when the two lengths are equal. Therefore, the absorbing member effectively absorbs vibrations of the liquid propagated from the pressure chamber to the absorption chamber.
(15)上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室の前記第2方向における長さは、前記吸収室の前記第2方向における長さよりも長くてもよい。このような形態によれば、圧力室の第2方向における長さが、吸収室の第2方向における長さよりも短い場合や、2つの長さが等しい場合と比較して、圧力室の容積を大きくすることができる。そのため、圧力室内の液体に、効果的に圧力を付与できる。 (15) In the liquid ejection head of the above embodiment, the length of the pressure chamber in the second direction may be longer than the length of the absorption chamber in the second direction. According to this embodiment, the volume of the pressure chamber can be made larger than when the length of the pressure chamber in the second direction is shorter than the length of the absorption chamber in the second direction or when the two lengths are equal. Therefore, pressure can be effectively applied to the liquid in the pressure chamber.
(16)上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、1つの前記ノズルに対応して、前記圧力室は複数設けられていてもよい。このような形態によれば、1つのノズルに対応して圧力室が複数設けられている場合であっても、吸収部材を簡易に製造でき、かつ、吸収室において、吸収部材によって液体の振動を効果的に吸収できる。 (16) In the liquid ejection head of the above embodiment, a plurality of the pressure chambers may be provided corresponding to one of the nozzles. According to this embodiment, even when a plurality of pressure chambers are provided corresponding to one nozzle, the absorbing member can be easily manufactured, and the vibration of the liquid in the absorbing chamber can be effectively absorbed by the absorbing member.
(17)本開示の第2の形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、上記第1の形態の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドからの吐出動作を制御する制御部と、を備える。
このような形態によれば、アクチュエーターを構成する部材を用いて吸収部材を簡易に製造でき、かつ、吸収室において、吸収部材によって液体の振動を効果的に吸収できる。
(17) According to a second aspect of the present disclosure, there is provided a liquid ejection device comprising: the liquid ejection head of the first aspect; and a control unit that controls an ejection operation from the liquid ejection head.
According to this embodiment, the absorbing member can be easily manufactured using the member that constitutes the actuator, and the vibration of the liquid in the absorption chamber can be effectively absorbed by the absorbing member.
本開示は、上述した液体吐出ヘッド、液体吐出装置としての形態に限らず、液体吐出システムや、液体吐出装置を備える複合機等の種々の態様で実現可能である。 The present disclosure is not limited to the above-mentioned liquid ejection head and liquid ejection device, but can be realized in various forms such as a liquid ejection system and a multifunction machine equipped with a liquid ejection device.
10,10d…第1基板、11…ヘッド本体、12,12A,12B…圧力室、13…吸収室、14…支持部、15,15c,15f,15g…連通板、16,16c…第1連通流路、17…第1共通液室、18…第2共通液室、19…第2連通流路、20,20b,20e,20g…ノズル基板、21…ノズル、25,25d…共通液室部、30,30b,30d,30g…振動部、31,31d…第2基板、33…凹部、34…第1凹部、35…第2凹部、36…壁部、38…大気連通孔、39…貫通孔、40,40c,40d,40e…ケース部材、42,42d…液室部、43…接続口、44,44c…液体流通口、44A…液体導入口、44B…液体導出口、70…振動吸収機構、71…空間部、75…吸収板、76…可撓部、77…固定部、100,100b,100c,100d,100e,100f,100g…液体吐出ヘッド、120…配線基板、121…駆動回路、150…アクチュエーター、155…振動板、156…可撓層、157…保護層、160…圧電素子、165…第1電極、170…第2電極、175…圧電体、180…配線部、200,200b…吸収部材、205…振動板部材、206…可撓層部材、207…保護層部材、215…第1電極部材、225…圧電体部材、230…配線部部材、300…液体吐出装置、310…液体容器、320…ヘッド移動機構、321…駆動ベルト、322…キャリッジ、330…搬送機構、500…制御部。 10, 10d...first substrate, 11...head body, 12, 12A, 12B...pressure chamber, 13...absorption chamber, 14...support, 15, 15c, 15f, 15g...communication plate, 16, 16c...first communication flow path, 17...first common liquid chamber, 18...second common liquid chamber, 19...second communication flow path, 20, 20b, 20e, 20g...nozzle substrate, 21...nozzle, 25, 25d...common liquid chamber portion, 3 0, 30b, 30d, 30g... vibration portion, 31, 31d... second substrate, 33... recess, 34... first recess, 35... second recess, 36... wall portion, 38... atmosphere communication hole, 39... through hole, 40, 40c, 40d, 40e... case member, 42, 42d... liquid chamber portion, 43... connection port, 44, 44c... liquid flow port, 44A... liquid inlet, 44B... liquid outlet, 70... vibration absorbing mechanism, Reference Signs List 71: space portion, 75: absorption plate, 76: flexible portion, 77: fixed portion, 100, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 100g: liquid ejection head, 120: wiring board, 121: drive circuit, 150: actuator, 155: vibration plate, 156: flexible layer, 157: protective layer, 160: piezoelectric element, 165: first electrode, 170: second electrode, 175: Piezoelectric body, 180...wiring section, 200, 200b...absorbing member, 205...vibration plate member, 206...flexible layer member, 207...protective layer member, 215...first electrode member, 225...piezoelectric body member, 230...wiring section member, 300...liquid ejection device, 310...liquid container, 320...head movement mechanism, 321...driving belt, 322...carriage, 330...transport mechanism, 500...control section.
Claims (18)
圧電素子、および、前記圧電素子の駆動によって振動する振動板を有するアクチュエーターと、
前記液体が流通し、前記振動板の振動によって前記液体に圧力を付与する圧力室と、
前記液体が流通し、前記圧力室から伝搬した前記液体の振動を吸収する吸収室と、を備える液体吐出ヘッドであって、
前記圧力室から前記ノズルに向かう方向を第1方向としたとき、
前記圧力室は、前記第1方向と交差する第2方向に延在し、
前記圧力室と前記吸収室とは、前記第1方向において同じ位置に、前記第2方向において互いに隣接して設けられ、
前記圧力室の前記第1方向の逆方向側には、前記アクチュエーターが設けられ、
前記吸収室の前記逆方向側には、前記アクチュエーターを構成する少なくとも一部の部材によって構成される吸収部材が設けられ、
複数の前記ノズルに供給される前記液体を共通に貯留する共通液室部と、
前記圧力室と前記ノズルとを連通する第1連通流路と、
前記吸収室と前記共通液室部とを連通する第2連通流路と、を更に備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。 A nozzle for discharging a liquid;
an actuator having a piezoelectric element and a vibration plate that vibrates when the piezoelectric element is driven;
a pressure chamber through which the liquid flows and which applies pressure to the liquid by vibration of the vibration plate;
an absorption chamber through which the liquid flows and which absorbs vibrations of the liquid propagated from the pressure chamber,
When a direction from the pressure chamber toward the nozzle is defined as a first direction,
The pressure chamber extends in a second direction intersecting the first direction,
the pressure chamber and the absorption chamber are provided at the same position in the first direction and adjacent to each other in the second direction,
the actuator is provided on a side of the pressure chamber opposite to the first direction,
An absorbing member formed of at least a part of a member constituting the actuator is provided on the reverse side of the absorbing chamber,
a common liquid chamber that commonly stores the liquid to be supplied to the plurality of nozzles;
a first communication flow passage that communicates the pressure chamber and the nozzle;
The liquid ejection head further comprises a second communication flow passage that communicates the absorption chamber and the common liquid chamber portion .
前記第2連通流路は、前記吸収室の前記順方向側の内壁と連通することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。2. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the second communication flow passage communicates with an inner wall of the absorption chamber on the forward direction side.
圧電素子、および、前記圧電素子の駆動によって振動する振動板を有するアクチュエーターと、an actuator having a piezoelectric element and a vibration plate that vibrates when the piezoelectric element is driven;
前記液体が流通し、前記振動板の振動によって前記液体に圧力を付与する圧力室と、a pressure chamber through which the liquid flows and which applies pressure to the liquid by vibration of the vibration plate;
前記液体が流通し、前記圧力室から伝搬した前記液体の振動を吸収する吸収室と、を備える液体吐出ヘッドであって、an absorption chamber through which the liquid flows and which absorbs vibrations of the liquid propagated from the pressure chamber,
前記圧力室から前記ノズルに向かう方向を第1方向としたとき、When a direction from the pressure chamber toward the nozzle is defined as a first direction,
前記圧力室は、前記第1方向と交差する第2方向に延在し、The pressure chamber extends in a second direction intersecting the first direction,
前記圧力室と前記吸収室とは、前記第1方向において同じ位置に、前記第2方向において互いに隣接して設けられ、the pressure chamber and the absorption chamber are provided at the same position in the first direction and adjacent to each other in the second direction,
前記圧力室の前記第1方向の逆方向側には、前記アクチュエーターが設けられ、the actuator is provided on a side of the pressure chamber opposite to the first direction,
前記吸収室の前記逆方向側には、前記アクチュエーターを構成する少なくとも一部の部材によって構成される吸収部材が設けられ、An absorbing member formed of at least a part of a member constituting the actuator is provided on the reverse side of the absorbing chamber,
複数の前記ノズルは、前記第1方向および前記第2方向と交差する第3方向に沿って配列され、The nozzles are arranged along a third direction intersecting the first direction and the second direction,
1つの前記圧力室に対応する前記アクチュエーターの前記第3方向における長さは、1つの前記吸収室に対応する前記吸収部材の前記第3方向における長さよりも短いことを特徴とする液体吐出ヘッド。A liquid ejection head, wherein the length in the third direction of the actuator corresponding to one of the pressure chambers is shorter than the length in the third direction of the absorbing member corresponding to one of the absorption chambers.
圧電素子、および、前記圧電素子の駆動によって振動する振動板を有するアクチュエーターと、an actuator having a piezoelectric element and a vibration plate that vibrates when the piezoelectric element is driven;
前記液体が流通し、前記振動板の振動によって前記液体に圧力を付与する圧力室と、a pressure chamber through which the liquid flows and which applies pressure to the liquid by vibration of the vibration plate;
前記液体が流通し、前記圧力室から伝搬した前記液体の振動を吸収する吸収室と、を備える液体吐出ヘッドであって、an absorption chamber through which the liquid flows and which absorbs vibrations of the liquid propagated from the pressure chamber,
前記圧力室から前記ノズルに向かう方向を第1方向としたとき、When a direction from the pressure chamber toward the nozzle is defined as a first direction,
前記圧力室は、前記第1方向と交差する第2方向に延在し、The pressure chamber extends in a second direction intersecting the first direction,
前記圧力室と前記吸収室とは、前記第1方向において同じ位置に、前記第2方向において互いに隣接して設けられ、the pressure chamber and the absorption chamber are provided at the same position in the first direction and adjacent to each other in the second direction,
前記圧力室の前記第1方向の逆方向側には、前記アクチュエーターが設けられ、the actuator is provided on a side of the pressure chamber opposite to the first direction,
前記吸収室の前記逆方向側には、前記アクチュエーターを構成する少なくとも一部の部材によって構成される吸収部材が設けられ、An absorbing member formed of at least a part of a member constituting the actuator is provided on the reverse side of the absorbing chamber,
1つの前記ノズルに対応して、前記圧力室は複数設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。A liquid ejection head, characterized in that a plurality of the pressure chambers are provided corresponding to one of the nozzles.
第1電極と、
前記第1方向において、前記第1電極よりも前記圧力室の近くに設けられた第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた圧電体と、
前記第1電極または前記第2電極と電気的に接続される配線部と、を有し、
前記吸収部材は、前記配線部を構成する部材であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 The piezoelectric element is
A first electrode;
a second electrode provided closer to the pressure chamber than the first electrode in the first direction;
a piezoelectric body provided between the first electrode and the second electrode;
a wiring portion electrically connected to the first electrode or the second electrode,
5. The liquid ejection head according to claim 1 , wherein the absorbing member is a member that constitutes the wiring portion.
前記第1基板に積層され、凹部が設けられた第2基板と、を更に有し、
前記凹部は、前記圧力室および前記吸収室の前記逆方向側において、前記圧力室および前記吸収室と対向して開口していることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 a first substrate in which the pressure chamber and the absorption chamber are formed;
A second substrate laminated on the first substrate and having a recess,
10. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the recess is open to face the pressure chamber and the absorption chamber on the opposite side of the pressure chamber and the absorption chamber.
前記第1凹部は、前記圧力室と対向して開口し、前記第2凹部は、前記吸収室と対向して開口していることを特徴とする請求項10または11に記載の液体吐出ヘッド。 The recess includes a first recess and a second recess aligned with the first recess along the second direction,
12. The liquid ejection head according to claim 10 , wherein the first recess is open to face the pressure chamber, and the second recess is open to face the absorption chamber.
前記第2凹部には、前記吸収部材が設けられていることを特徴とする請求項12または13に記載の液体吐出ヘッド。 The actuator is provided in the first recess,
The liquid ejection head according to claim 12 or 13 , wherein the absorbing member is provided in the second recess.
前記吸収室は、複数の前記ノズルに対応して共通に設けられることを特徴とする請求項1から15のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 the pressure chambers are provided individually corresponding to the plurality of nozzles,
16. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the absorption chamber is provided in common for a plurality of the nozzles.
前記液体吐出ヘッドからの吐出動作を制御する制御部と、を備えることを特徴とする液体吐出装置。 A liquid ejection head according to any one of claims 1 to 17 ,
a control unit for controlling a discharge operation from the liquid discharge head.
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008132733A (en) | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Seiko Epson Corp | Droplet discharge head, droplet discharge apparatus, and method of manufacturing droplet discharge head |
| JP2010034127A (en) | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Ricoh Co Ltd | Piezoelectric actuator, liquid discharge head, and image forming device |
| JP2012139981A (en) | 2011-01-06 | 2012-07-26 | Ricoh Co Ltd | Liquid droplet ejection head, liquid droplet ejection apparatus, and printing apparatus |
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008132733A (en) | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Seiko Epson Corp | Droplet discharge head, droplet discharge apparatus, and method of manufacturing droplet discharge head |
| JP2010034127A (en) | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Ricoh Co Ltd | Piezoelectric actuator, liquid discharge head, and image forming device |
| JP2012139981A (en) | 2011-01-06 | 2012-07-26 | Ricoh Co Ltd | Liquid droplet ejection head, liquid droplet ejection apparatus, and printing apparatus |
| JP2019104152A (en) | 2017-12-12 | 2019-06-27 | 株式会社リコー | Liquid discharge head, liquid discharge unit, and liquid discharge device |
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