JP7726014B2 - LIQUID EJECTION HEAD, LIQUID EJECTION UNIT, AND DEVICE FOR EJECTION OF LIQUID - Google Patents
LIQUID EJECTION HEAD, LIQUID EJECTION UNIT, AND DEVICE FOR EJECTION OF LIQUIDInfo
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Description
本発明は、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニットおよび液体を吐出する装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejection head, a liquid ejection unit, and a device for ejecting liquid.
液体吐出ヘッドとして、例えば、複数の圧電素子が配列されたアクチュエータ部材上に、圧電素子を覆う保持部材を接合し、保持部材が、個別液室へ液体を供給する共通液室を形成するフレームと接着剤で接合したものが知られている。
しかし、液体吐出ヘッドでは、接着剤よる接合時に異物を挟み込むことで、局所的に強く加圧され圧電素子やその周辺の構造が変形して、液体の吐出性能に影響を及ぼすという問題があった。
例えば、特許文献1、2は、接着剤を介して二つの部材を接合する技術を開示しているが、異物の挟み込みが圧電素子の吐出性能に影響を及ぼすことに着目しているものではなく、改善の余地がある。
A known example of a liquid ejection head is one in which a holding member covering the piezoelectric elements is bonded to an actuator member on which multiple piezoelectric elements are arranged, and the holding member is bonded with adhesive to a frame that forms a common liquid chamber that supplies liquid to the individual liquid chambers.
However, in a liquid ejection head, if foreign matter is trapped during bonding with an adhesive, strong pressure is applied locally, causing deformation of the piezoelectric element and its surrounding structure, which has a problem of affecting the liquid ejection performance.
For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for joining two components using an adhesive, but do not address the fact that the entrapment of foreign matter affects the ejection performance of the piezoelectric element, and there is room for improvement.
本発明は、液体の吐出性能の変動を低減する液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a liquid ejection head that reduces fluctuations in liquid ejection performance.
上述した課題を解決するために、本発明の液体吐出ヘッドは、
液体を加圧する圧電素子と、
前記圧電素子を保持する保持基板と、
液体が吐出される複数のノズルを有し、前記保持基板に接合されるノズル板と、
前記保持基板の前記ノズル板が接合される面と逆の面に、接着剤を介して前記保持基板と接合するフレームと、を備え、
前記フレームは、前記保持基板との接合面に、少なくとも一つの凸形状を有し、
前記凸形状は、前記凸形状を液体吐出方向に投影したとき、前記圧電素子と重ならない位置に配置され、
前記保持基板は、ダンパーを有し、前記圧電素子を支える基板と、前記ダンパーを保持する基板とを有するものとする。
In order to solve the above-mentioned problems, the liquid ejection head of the present invention comprises:
a piezoelectric element that pressurizes the liquid;
a holding substrate for holding the piezoelectric element;
a nozzle plate having a plurality of nozzles for ejecting liquid and bonded to the holding substrate;
a frame bonded to the holding substrate via an adhesive on a surface of the holding substrate opposite to a surface to which the nozzle plate is bonded;
the frame has at least one convex shape on a surface to be bonded to the holding substrate,
the convex shape is disposed at a position where it does not overlap with the piezoelectric element when the convex shape is projected in a liquid ejection direction ,
The holding substrate has a damper, and includes a substrate that supports the piezoelectric element, and a substrate that holds the damper .
本発明によれば、液体の吐出性能の変動を低減する液体吐出ヘッドを提供することができる。 The present invention provides a liquid ejection head that reduces fluctuations in liquid ejection performance.
以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that in each of the drawings used to explain embodiments of the present invention, components such as parts and components having the same function or shape will be assigned the same reference numerals as far as possible to distinguish them, and once they have been described, their description will be omitted.
図1は、実施形態に係る液体吐出ヘッドの構成例の概要を説明する図である。
液体吐出ヘッド300は、複数のノズルを有するノズル板1と、圧電素子を保持する保持基板50と、保持基板50と接着剤を介して接合するフレーム70とを備える。
ノズル板1は、保持基板50に接合され、フレーム70は、保持基板50のノズル板1が接合される面と逆の面に接合される。
液体吐出ヘッド300は、フレーム70を保持基板50の上層とする。
以下、各実施形態を説明する。
FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of an example of the configuration of a liquid ejection head according to an embodiment.
The liquid ejection head 300 includes a nozzle plate 1 having a plurality of nozzles, a holding substrate 50 that holds the piezoelectric elements, and a frame 70 that is bonded to the holding substrate 50 via an adhesive.
The nozzle plate 1 is bonded to the holding substrate 50, and the frame 70 is bonded to the surface of the holding substrate 50 opposite to the surface to which the nozzle plate 1 is bonded.
The liquid ejection head 300 has a frame 70 as an upper layer of a holding substrate 50 .
Each embodiment will be described below.
実施形態1.
図2は、実施形態1の液体吐出ヘッドの構成例を説明する図である。図2は、液体吐出ヘッド300aを上面(フレーム70a側)から見た図であり、共通液室10、圧電素子12および凸形状としてのボス71aの配置を透過して示している。
図3は、図2の液体吐出ヘッドの断面を説明する図であり、(A)は、図2のIIIA-IIIA線に沿った断面図であり、(B)は、図2のIIIB-IIIB線に沿った断面図である。
Embodiment 1.
Fig. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the liquid ejection head according to embodiment 1. Fig. 2 is a diagram of the liquid ejection head 300a as seen from above (the frame 70a side), and shows the arrangement of the common liquid chamber 10, the piezoelectric element 12, and the boss 71a having a convex shape in a see-through manner.
3A and 3B are diagrams illustrating the cross section of the liquid ejection head of FIG. 2, where FIG. 3A is a cross section taken along line IIIA-IIIA in FIG. 2, and FIG. 3B is a cross section taken along line IIIB-IIIB in FIG.
保持基板50は、例えば、ノズル4に連通する個別液室6を構成する液室部材51と、ノズル板1と反対側で液室部材51と接合し、圧電素子12を配列したアクチュエータ部材53と、圧電素子12を収容する凹部が形成された保持部材55と、を有する。ここでは詳細な説明を省略する。 The holding substrate 50 includes, for example, a liquid chamber member 51 that forms the individual liquid chambers 6 that communicate with the nozzles 4, an actuator member 53 that is joined to the liquid chamber member 51 on the side opposite the nozzle plate 1 and has an array of piezoelectric elements 12, and a holding member 55 that has recesses formed therein to accommodate the piezoelectric elements 12. A detailed description will be omitted here.
フレーム70は、個別液室6に液体を供給する共通液室10と、液体を共通液室10へ供給する開口部16とを有する。
フレーム70は、保持基板50と接合する接合面に、ボス71aが形成され、保持基板50と接着剤90によって接合されている。
ボス71aは、ボス71aを液体吐出方向に投影したとき、圧電素子12と重ならない位置に配置される。
ボス71aは、保持基板50と対向する対向面を、例えば、角がフィレットされた四角形とするとよい。図2の右側に、対向面の形状例を拡大して示している。
The frame 70 has a common liquid chamber 10 that supplies liquid to the individual liquid chambers 6 , and an opening 16 that supplies liquid to the common liquid chamber 10 .
The frame 70 has bosses 71 a formed on the joining surface that joins with the holding substrate 50 , and is joined to the holding substrate 50 with adhesive 90 .
The boss 71a is disposed at a position that does not overlap with the piezoelectric element 12 when the boss 71a is projected in the liquid ejection direction.
The boss 71a may have a surface facing the holding substrate 50 that is, for example, a quadrangle with filleted corners. An example of the shape of the facing surface is shown enlarged on the right side of FIG.
フレーム70aは、ボス71aの対向面が保持基板50と接着剤90を介して接触する。このようにすると、ボス71aの対向面と保持基板50との間の距離は、接合面のうちボス71aが配置されていない面と保持基板50との間の距離より短くなり、フレーム70aの接合面のうち、ボス71aを設けない面は、保持基板50との間に介在する接着剤90が、ボス71aを設けた部分より厚くなる。これにより、ボス71aの対向面と保持基板50との間のような接触面積を削減することが可能になる。
このように、ボス71aによりフレーム70aと保持基板50との間にギャップを設けることで、液体吐出ヘッド300aは、異物挟み込みによる圧電素子12の変形を低減し、液体の吐出性能の変動を低減することができる。
The surface of the frame 70a facing the boss 71a comes into contact with the holding substrate 50 via the adhesive 90. In this way, the distance between the surface facing the boss 71a and the holding substrate 50 is shorter than the distance between the holding substrate 50 and the surface of the joining surface on which the boss 71a is not provided, and the adhesive 90 interposed between the surface on which the boss 71a is not provided and the holding substrate 50 is thicker than in the portion on which the boss 71a is provided. This makes it possible to reduce the contact area between the surface facing the boss 71a and the holding substrate 50.
In this way, by creating a gap between the frame 70a and the holding substrate 50 using the boss 71a, the liquid ejection head 300a can reduce deformation of the piezoelectric element 12 due to the inclusion of foreign matter, and reduce fluctuations in liquid ejection performance.
フレーム70aは、圧電素子12の上方に位置する接合面の部分にボス71aを配置しないように構成する。このようにすると、異物を挟み込んだ場合の圧電素子12の変形を抑制するとともに、ボス71aによる圧電素子12の変形を防止することができる。 The frame 70a is configured so that the boss 71a is not positioned on the portion of the bonding surface located above the piezoelectric element 12. This suppresses deformation of the piezoelectric element 12 when a foreign object is trapped, and also prevents deformation of the piezoelectric element 12 due to the boss 71a.
また、ボス71aは、四角形のフレーム70aの少なくとも四隅に配置されるとよい。このようにすると、保持基板50のそりや変形を抑制することができる。 It is also preferable that the bosses 71a are positioned at at least four corners of the rectangular frame 70a. This helps prevent warping and deformation of the holding substrate 50.
さらに、保持基板50は、振動エネルギーを消散させて衝撃または振動の振幅を軽減するダンパー57を有するとよい。保持基板50は、例えば、圧電素子12を配置したアクチュエータ部材53を保持する保持する圧電素子保持基板と、ダンパー57を保持するダンパー保持基板とを有するとよい。
このようにすると、圧電素子12により生じる振動などが、フレーム70aに伝わることを軽減することができる。
なお、図3では保持部材55がダンパー57を有する構成例を示しているが、ダンパー57を設けない保持基板50であってもよく、ボス71aにより生じる圧電素子12の変形を抑止する効果を生じさせることができる。
Furthermore, the holding substrate 50 may have a damper 57 that dissipates vibration energy to reduce the amplitude of the shock or vibration. The holding substrate 50 may have, for example, a piezoelectric element holding substrate that holds the actuator member 53 on which the piezoelectric element 12 is arranged, and a damper holding substrate that holds the damper 57.
In this way, it is possible to reduce the transmission of vibrations generated by the piezoelectric element 12 to the frame 70a.
Although Figure 3 shows an example of a configuration in which the holding member 55 has a damper 57, the holding substrate 50 may not have a damper 57, and this can have the effect of suppressing deformation of the piezoelectric element 12 caused by the boss 71a.
実施形態2.
図4は、実施形態2の液体吐出ヘッドの構成例を説明する図である。図4は、液体吐出ヘッド300bを上面から見た図であり、共通液室10、圧電素子12およびボス71bの配置を透過して示している。
図5は、図4の液体吐出ヘッドの断面を説明する図であり、(A)は、図4のVA-VA線に沿った断面図であり、(B)は、図4のVB-VB線に沿った断面図である。
Embodiment 2.
Fig. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of a liquid ejection head according to embodiment 2. Fig. 4 is a diagram illustrating a liquid ejection head 300b as seen from above, and shows the arrangement of the common liquid chamber 10, the piezoelectric element 12, and the boss 71b in a see-through manner.
5A and 5B are diagrams illustrating the cross section of the liquid ejection head of FIG. 4, where (A) is a cross section taken along line VA-VA in FIG. 4, and (B) is a cross section taken along line VB-VB in FIG.
実施形態2では、ボス71bの対向面が円形であり、フレーム70bの四隅に加え、さらに複数配置されている点が、実施形態1と異なる。他の部分は実施形態1と同様である。
ボス71bは、フレーム70bの四隅から、少なくとも二つの辺に沿って、中央に向かって、任意の間隔(例えば等間隔)で複数配置されるとよい。
ボス71bを四隅以外に複数設け、保持基板全体の反りや変形を抑えることで、圧電素子の変形を抑制することができる。また、保持基板50の剛性が弱い場合でも、保持基板の変形を抑制することができる。
The second embodiment differs from the first embodiment in that the opposing surfaces of the bosses 71b are circular, and a plurality of bosses 71b are provided in addition to the four corners of the frame 70b.
The bosses 71b may be arranged at any interval (for example, at equal intervals) from the four corners of the frame 70b along at least two sides toward the center.
By providing multiple bosses 71b at locations other than the four corners, warping and deformation of the entire holding substrate can be suppressed, thereby suppressing deformation of the piezoelectric element. Furthermore, even if the rigidity of the holding substrate 50 is low, deformation of the holding substrate can be suppressed.
その他の実施形態.
以降の説明では、フレーム70a、70bまたはボス71a、71bを区別しないときには、フレーム70またはボス71と称する。
上記各実施形態において、保持基板50は、ボス71が接触する面と反対側の面には溝を形成しないことが好ましい。このようにすると、ボス71による保持基板50の変形を防止することができる。
Other embodiments.
In the following description, when there is no need to distinguish between the frames 70a, 70b or the bosses 71a, 71b, they will be referred to as the frame 70 or the boss 71.
In each of the above embodiments, it is preferable that the holding substrate 50 does not have a groove formed on the surface opposite to the surface that contacts the boss 71. In this way, deformation of the holding substrate 50 by the boss 71 can be prevented.
また、ボス71の高さは想定される異物サイズより高くし、低粘度の接着剤も使用可能にするために最低限の高さにするとよい。例えば、ボス71の高さは、20から100マイクロメートル(μm)とするとよい。 The height of the boss 71 should be set higher than the expected size of foreign matter, and should be kept to a minimum height so that low-viscosity adhesives can be used. For example, the height of the boss 71 should be set to 20 to 100 micrometers (μm).
さらに、ボス71は、対向面を、円または楕円などの円形状、もしくは、多角形の場合は角がフィレットされている形状とするとよい。このようにすると、保持基板50の損傷や応力の集中を防ぐことができる。 Furthermore, it is preferable that the opposing surface of the boss 71 be circular, elliptical, or polygonal, with filleted corners. This can prevent damage to the holding substrate 50 and stress concentration.
上記各実施形態では、フレーム70にボス71を設けた構成例を説明したが、保持基板50に(保持基板50がフレームと接合する接合面に)、保持基板側凸形状としてのボスを設けてもよい。
また、フレーム70と保持基板50との両方にボスを設けてもよい。両方にボスを設ける場合には、ボス同士が接触しないように配置するとともに、圧電素子の上方に配置しないようにするとよい。フレーム70と保持基板50とに配置されるボスが、フレーム70の四隅から、少なくとも二つの辺に沿って、中央に向かって、任意の間隔となるように、交互に(または、二つずつ連続して交互にするなどの所定の規則に基づいて)複数配置されてもよい。
In each of the above embodiments, a configuration example in which a boss 71 is provided on the frame 70 has been described, but a boss having a convex shape on the holding substrate side may also be provided on the holding substrate 50 (on the joining surface where the holding substrate 50 is joined to the frame).
Furthermore, bosses may be provided on both the frame 70 and the holding substrate 50. When bosses are provided on both, it is preferable that the bosses are arranged so as not to come into contact with each other and not to be arranged above the piezoelectric elements. The bosses arranged on the frame 70 and the holding substrate 50 may be arranged alternately (or according to a predetermined rule, such as alternately arranged two by two) at any intervals from the four corners of the frame 70 along at least two sides toward the center.
<評価結果>
以下、実施形態1、2の液体吐出ヘッドについて、比較例1、2を用いて、液体の吐出性能の変動を評価した結果を説明する。液体の吐出性能として、液体吐出ヘッドがノズルから液体を吐出する速度Vjを用いて評価する。以降、「速度Vj」を「Vj」と称することもある。
<Evaluation results>
Below, the results of evaluating the fluctuations in liquid ejection performance for the liquid ejection heads of Embodiments 1 and 2 will be described using Comparative Examples 1 and 2. The liquid ejection performance is evaluated using the velocity Vj at which the liquid ejection head ejects liquid from the nozzles. Hereinafter, "velocity Vj" may also be referred to as "Vj".
まず、比較例について説明する。
比較例1.
図6は、比較例1の液体吐出ヘッドの構成例を説明する図である。図6は、液体吐出ヘッド300p1を上面から見た図であり、図2、4と同様に、圧電素子12などの配置を透過して示している。
図7は、図6の液体吐出ヘッドの断面を説明する図であり、(A)は、図6のVIIA-VIIA線に沿った断面図であり、(B)は、図6のVIIB-VIIB線に沿った断面図である。
比較例1の液体吐出ヘッド300p1は、フレーム70p1にボス71を設けていないこと以外は実施形態1と同様である。
First, a comparative example will be described.
Comparative Example 1.
Fig. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration of a liquid ejection head of Comparative Example 1. Fig. 6 is a diagram illustrating the liquid ejection head 300p1 as seen from above, and similarly to Figs. 2 and 4, shows the arrangement of the piezoelectric element 12 and the like in a see-through manner.
7A and 7B are diagrams illustrating a cross section of the liquid ejection head of FIG. 6, where (A) is a cross section taken along line VIIA-VIIA in FIG. 6, and (B) is a cross section taken along line VIIB-VIIB in FIG.
The liquid ejection head 300p1 of Comparative Example 1 is the same as that of the first embodiment except that the frame 70p1 is not provided with the boss 71.
比較例2.
図8は、比較例2の液体吐出ヘッドの構成例を説明する図である。図8は、液体吐出ヘッド300p2を上面から見た図であり、図2、4と同様に、圧電素子12などの配置を透過して示している。
図9は、図8の液体吐出ヘッドの断面を説明する図であり、(A)は、図8のIXA-IXA線に沿った断面図であり、(B)は、図8のIXB-IXB線に沿った断面図である。
比較例2の液体吐出ヘッド300p2は、フレーム70p2の接合面において、ボス71bの配置を変更した以外は実施形態2と同様である。詳細には、液体吐出ヘッド300p2は、ボス71bの数を実施形態2と同じとし、配置するボス71bのうち四つのボス71bを圧電素子12の上方に移して配置した。
Comparative Example 2.
Fig. 8 is a diagram illustrating an example of the configuration of a liquid ejection head of Comparative Example 2. Fig. 8 is a diagram illustrating the liquid ejection head 300p2 as seen from above, and similarly to Figs. 2 and 4, shows the arrangement of the piezoelectric element 12 and the like in a see-through manner.
9A and 9B are diagrams illustrating a cross section of the liquid ejection head of FIG. 8, where (A) is a cross section taken along line IXA-IXA in FIG. 8, and (B) is a cross section taken along line IXB-IXB in FIG.
The liquid ejection head 300p2 of Comparative Example 2 is the same as that of Embodiment 2, except that the arrangement of the bosses 71b on the bonding surface of the frame 70p2 is changed. In detail, the liquid ejection head 300p2 has the same number of bosses 71b as that of Embodiment 2, and four of the bosses 71b that are arranged are moved and arranged above the piezoelectric elements 12.
実施形態1、2および比較例1、2の液体吐出ヘッドを用いて、フレームと保持基板とを接着剤を用いて接合し、フレーム/保持基板間の異物挟み込みによるVj低下発生率と、ボスによるVj低下の抑制効果とを評価した。
図10は、異物の挟み込みによるVj低下発生率を説明する表である。
図11は、ボスによるVj低下の抑制効果を説明する図である。
Using the liquid ejection heads of embodiments 1 and 2 and comparison examples 1 and 2, the frame and the holding substrate were joined using an adhesive, and the incidence of Vj reduction due to foreign matter being trapped between the frame and the holding substrate and the effect of the boss in suppressing Vj reduction were evaluated.
FIG. 10 is a table illustrating the incidence of Vj reduction due to foreign matter being trapped.
FIG. 11 is a diagram illustrating the effect of suppressing a decrease in Vj by the boss.
図10において、N数は、液体吐出ヘッドのヘッド数であり、30個とした。
異物挟み込みによるVj低下発生率[%]は、30個のヘッドのうち、Vj低下が発生したヘッドの割合を示す。
In FIG. 10, N is the number of liquid ejection heads, which is set to 30.
The incidence rate [%] of Vj decrease due to foreign matter entrapment indicates the percentage of heads in which Vj decrease occurred among the 30 heads.
図10に示すように、異物の挟み込みによるVj低下の発生率については、比較例1に比べボスを設けた実施形態1、2と比較例2とが小さい結果であった。
これは、ボスを設けたことでフレームと保持基板の間にギャップができ、異物を挟みこんだ場合も圧電素子の変形が抑制されたためである。
As shown in FIG. 10, the incidence of Vj reduction due to pinching of foreign matter was smaller in the first and second embodiments in which a boss was provided and in the second comparative example than in the first comparative example.
This is because the boss creates a gap between the frame and the holding substrate, which prevents deformation of the piezoelectric element even if a foreign object is caught in it.
図11において、異物の挟み込みがない液体吐出ヘッドと、異物の挟み込みがある液体吐出ヘッドとを用い、7m電圧で、ノズルから液体を吐出させたときの速度Vjの変化を示した。各グラフの縦軸は、速度Vj[m/s]であり、横軸はチャネル(ch)である。ここでは、400個のチャネルを有する液体吐出ヘッドを用い、各チャネルの位置を0(ゼロ)から400として示す。 Figure 11 shows the change in velocity Vj when liquid is ejected from a nozzle at a voltage of 7 mV using a liquid ejection head with and without foreign matter trapped inside. The vertical axis of each graph represents velocity Vj [m/s], and the horizontal axis represents the number of channels (ch). Here, a liquid ejection head with 400 channels is used, and the position of each channel is indicated as 0 (zero) to 400.
図11に示すように、速度Vjについては、フレームにボスが設けられかつ圧電素子上にボスが配置されていない実施形態1、2では、異物挟みの有無に関係なくチャネルごとの変化は小さい。
一方、ボスがない比較例1では、異物の挟み込みがあることで速度Vjの低下が発生した。また、ボスが圧電素子上に配置されている比較例2では、異物挟み込みの有無に関係なく速度Vjの低下が発生した。
図11では、破線の丸印を用いて、異物を挟み込んだ箇所(比較例1)とボスの位置(比較例2)を示している。
As shown in FIG. 11, in the first and second embodiments in which the frame has a boss and the piezoelectric element does not have a boss, the change in velocity Vj between channels is small regardless of whether a foreign object is sandwiched or not.
On the other hand, in Comparative Example 1, which does not have a boss, a decrease in speed Vj occurred due to the presence of a foreign object. Also, in Comparative Example 2, in which a boss was placed on the piezoelectric element, a decrease in speed Vj occurred regardless of whether a foreign object was trapped.
In FIG. 11, the location where the foreign object was trapped (Comparative Example 1) and the position of the boss (Comparative Example 2) are indicated by dashed circles.
実施形態1、2では、フレームと保持基板の間に、接着剤による十分なギャップが設けられており、フレームと保持基板との間に異物が挟み込まれた場合でも保持基板の局所的な加圧が発生しないため、速度Vjの低下が発生しなかった。
比較例1は、フレームにボスがないため異物が保持基板を局所的に加圧し圧電素子が変形したため速度Vjの低下が発生した。
比較例2は、異物の挟み込みよる速度Vjの低下はないもののボスが保持基板を局所的に加圧したため、速度Vjが低下した。
In embodiments 1 and 2, a sufficient gap is provided between the frame and the holding substrate by adhesive, and even if a foreign object is sandwiched between the frame and the holding substrate, no local pressure is applied to the holding substrate, so no decrease in speed Vj occurs.
In Comparative Example 1, since the frame had no boss, foreign matter locally applied pressure to the holding substrate, causing the piezoelectric element to deform, resulting in a decrease in the velocity Vj.
In Comparative Example 2, although there was no decrease in the speed Vj due to the pinching of foreign matter, the boss applied local pressure to the holding substrate, so the speed Vj decreased.
以上の結果から、異物挟み込みによるVj低下発生率、Vj低下の抑制において実施形態1、2の構成が優位であるといえる。 From the above results, it can be said that the configurations of embodiments 1 and 2 are superior in terms of the incidence rate of Vj drops due to foreign object entrapment and in suppressing Vj drops.
以下、上述した本発明の特徴を用いることができる液体吐出ヘッドを用いるヘッドモジュール(「液体吐出ユニット」とも称する)の構成例を説明する。図12は、本発明に係る液体吐出ヘッドを用いるヘッドモジュールの一例のヘッド短手方向に沿う断面説明図、図11は同ヘッドモジュールの分解斜視説明図、図14は同じくベース部材、ヘッド及びカバー部材の分解斜視説明図、図15は同ヘッドモジュールのノズル面側から見た分解斜視説明図である。 The following describes an example configuration of a head module (also referred to as a "liquid ejection unit") that uses a liquid ejection head that can utilize the above-mentioned features of the present invention. Figure 12 is a cross-sectional view along the short side of the head of an example head module that uses a liquid ejection head according to the present invention, Figure 11 is an exploded perspective view of the same head module, Figure 14 is an exploded perspective view of the base member, head, and cover member, and Figure 15 is an exploded perspective view of the same head module as seen from the nozzle surface side.
ヘッドモジュール110は、複数の液体吐出ヘッド100と、ベース部材102と、カバー部材103と、放熱部材104と、マニホールド105と、プリント基板(PCB)106と、モジュールケース107とを備えている。 The head module 110 comprises multiple liquid ejection heads 100, a base member 102, a cover member 103, a heat dissipation member 104, a manifold 105, a printed circuit board (PCB) 106, and a module case 107.
複数の液体吐出ヘッド100は、ノズル4を形成したノズル板1と、ノズル4に通じる個別液室6などを形成する個別流路板20と、圧電素子12を含む振動板30と、振動板30に積層した中間流路板59と、中間流路板59に積層した共通流路部材60などを備えている。 The multiple liquid ejection heads 100 each include a nozzle plate 1 on which nozzles 4 are formed, an individual flow path plate 20 which forms individual liquid chambers 6 connected to the nozzles 4, a vibration plate 30 including piezoelectric elements 12, an intermediate flow path plate 59 laminated on the vibration plate 30, and a common flow path member 60 laminated on the intermediate flow path plate 59.
個別流路板20は、個別液室6とともに、個別液室6に通じる供給側個別流路22、個別液室6に通じる回収側個別流路24を形成している。 The individual flow path plate 20, together with the individual liquid chambers 6, forms supply-side individual flow paths 22 that communicate with the individual liquid chambers 6, and recovery-side individual flow paths 24 that communicate with the individual liquid chambers 6.
中間流路板59は、供給側個別流路22に振動板30の開口31を介して通じる供給側中間個別流路56と、回収側個別流路24に振動板30の開口32を介して通じる回収側中間個別流路52とを形成している。 The intermediate flow path plate 59 forms a supply-side intermediate individual flow path 56 that communicates with the supply-side individual flow path 22 via the opening 31 in the vibration plate 30, and a recovery-side intermediate individual flow path 52 that communicates with the recovery-side individual flow path 24 via the opening 32 in the vibration plate 30.
共通流路部材60は、供給側中間個別流路56に通じる供給側共通流路61と、回収側中間個別流路52に通じる回収側共通流路72を形成している。供給側共通流路61はマニホールド105の流路151を介して供給ポート81に通じている。回収側共通流路72はマニホールド105の流路152を介して回収ポート82に通じている。 The common flow path member 60 forms a supply-side common flow path 61 that communicates with the supply-side intermediate individual flow paths 56, and a recovery-side common flow path 72 that communicates with the recovery-side intermediate individual flow paths 52. The supply-side common flow path 61 communicates with the supply port 81 via a flow path 151 of the manifold 105. The recovery-side common flow path 72 communicates with the recovery port 82 via a flow path 152 of the manifold 105.
プリント基板106と液体吐出ヘッド100の圧電素子12とはフレキシブル配線部材92を介して接続され、フレキシブル配線部材92にはドライバIC(駆動回路)91が実装されている。 The printed circuit board 106 and the piezoelectric element 12 of the liquid ejection head 100 are connected via a flexible wiring member 92, and a driver IC (drive circuit) 91 is mounted on the flexible wiring member 92.
本実施形態では、複数の液体吐出ヘッド100が間隔を空けてベース部材102に取付けられている。液体吐出ヘッド100のベース部材102への取付けは、ベース部材102に設けた開口部121に液体吐出ヘッド100を挿入し、ベース部材102に接合固定したカバー部材103に、液体吐出ヘッド100の個別流路板20の周縁部を接合して固定している。また、液体吐出ヘッド100の共通流路部材60の外部に設けたフランジ部60aをベース部材102に接合して固定している。 In this embodiment, multiple liquid ejection heads 100 are attached to the base member 102 at intervals. The liquid ejection heads 100 are attached to the base member 102 by inserting the liquid ejection heads 100 into openings 121 provided in the base member 102, and then joining and fixing the peripheral edge of the individual flow path plate 20 of the liquid ejection head 100 to a cover member 103 that is joined and fixed to the base member 102. In addition, a flange portion 60a provided on the outside of the common flow path member 60 of the liquid ejection head 100 is joined and fixed to the base member 102.
なお、液体吐出ヘッド100とベース部材102に固定構造は限定されるものではなく、接着、カシメ、ねじ固定などで行うことができる。 The fixing structure between the liquid ejection head 100 and the base member 102 is not limited, and can be achieved by adhesive bonding, caulking, screw fixing, etc.
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16及び図17を参照して説明する。図16は同装置の概略説明図、図17は同装置の液体吐出ユニットとしてのヘッドユニットの一例の平面説明図である。 Next, an example of a liquid ejection device according to the present invention will be described with reference to Figures 16 and 17. Figure 16 is a schematic diagram of the device, and Figure 17 is a plan view of an example of a head unit serving as a liquid ejection unit of the device.
この液体を吐出する装置である印刷装置500は、連続体510を搬入する搬入手段501と、搬入手段501から搬入された連帳紙、シート材などの連続体510を印刷手段505に案内搬送する案内搬送手段503と、連続体510に対して液体を吐出して画像を形成する印刷を行う印刷手段505と、連続体510を乾燥する乾燥手段507と、連続体510を搬出する搬出手段509などを備えている。 The printing device 500, which is a device for ejecting this liquid, includes a feed means 501 for feeding the continuous web 510, a guide and conveyance means 503 for guiding and conveying the continuous web 510, such as continuous paper or sheet material, fed from the feed means 501 to the printing means 505, a printing means 505 for ejecting liquid onto the continuous web 510 to form an image, a drying means 507 for drying the continuous web 510, and an ejection means 509 for ejecting the continuous web 510.
連続体510は搬入手段501の元巻きローラ511から送り出され、搬入手段501、案内搬送手段503、乾燥手段507、搬出手段509の各ローラによって案内、搬送されて、搬出手段509の巻取りローラ591にて巻き取られる。 The continuous web 510 is fed from the original winding roller 511 of the feed-in means 501, guided and transported by the rollers of the feed-in means 501, the guide and transport means 503, the drying means 507, and the transport-out means 509, and then wound up by the winding roller 591 of the transport-out means 509.
この連続体510は、印刷手段505において、搬送ガイド部材559上をヘッドユニット550及びヘッドユニット555に対向して搬送され、ヘッドユニット550から吐出される液体によって画像が形成され、ヘッドユニット555から吐出される処理液で後処理が行われる。 This continuous sheet 510 is transported on a transport guide member 559 in the printing means 505, facing the head unit 550 and head unit 555, an image is formed using liquid ejected from the head unit 550, and post-processing is performed using processing liquid ejected from the head unit 555.
ここで、ヘッドユニット550には、例えば、搬送方向上流側から、4色分のフルライン型ヘッドアレイ551A、551B、551C、551D(以下、色の区別しないときは「ヘッドアレイ551」という。)が配置されている。 Here, the head unit 550 is arranged with, for example, full-line head arrays 551A, 551B, 551C, and 551D (hereinafter referred to as "head array 551" when no distinction is made between colors) for four colors from the upstream side in the transport direction.
各ヘッドアレイ551は、液体吐出手段であり、それぞれ、搬送される連続体510に対してブラックK,シアンC、マゼンタM、イエローYの液体を吐出する。なお、色の種類及び数はこれに限るものではない。 Each head array 551 is a liquid ejection means, and ejects black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) liquid onto the transported continuum 510. Note that the types and number of colors are not limited to these.
ヘッドアレイ551は、例えば、本発明に係る液体吐出ヘッド(これを、単に「ヘッド」ともいう。)100をベース部材552上に千鳥状に並べて配置したものであるが、これに限らない。 The head array 551 is, for example, a staggered arrangement of liquid ejection heads (also simply referred to as "heads") 100 according to the present invention on a base member 552, but is not limited to this.
次に、本発明に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の他の例について図18及び図19を参照して説明する。図18は同装置の要部平面説明図、図19は同装置の要部側面説明図である。 Next, another example of a printing device as a liquid ejection device according to the present invention will be described with reference to Figures 18 and 19. Figure 18 is a plan view of the main parts of the device, and Figure 19 is a side view of the main parts of the device.
この印刷装置400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 printing device 400 is a serial type device, and the carriage 403 moves back and forth in the main scanning direction by a main scanning movement mechanism 493. The main scanning movement mechanism 493 includes a guide member 401, a main scanning motor 405, a timing belt 408, etc. The guide member 401 is hung between left and right side plates 491A and 491B, and holds the carriage 403 movably. The carriage 403 is then moved back and forth in the main scanning direction by the main scanning motor 405 via the timing belt 408 hung between a drive pulley 406 and a driven pulley 407.
このキャリッジ403には、本発明に係る液体吐出ヘッド100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100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100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。 This carriage 403 is equipped with a liquid ejection unit 440 that integrates the liquid ejection head 100 according to the present invention and a head tank 441. The liquid ejection head 100 of the liquid ejection unit 440 ejects liquid of each color, for example, yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). The liquid ejection head 100 has a nozzle row consisting of multiple nozzles arranged in a sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction, and is mounted with the ejection direction facing downward.
液体吐出ヘッド100は、前述した液体循環装置600と接続されて、所要の色の液体が循環供給される。 The liquid ejection head 100 is connected to the liquid circulation device 600 described above, which circulates and supplies liquid of the required color.
この印刷装置500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 printing device 500 is equipped with a transport mechanism 495 for transporting paper 410. The transport mechanism 495 includes a transport belt 412, which serves as a transport means, and a sub-scanning motor 416 for driving the transport belt 412.
搬送ベルト412は用紙410を吸着して液体吐出ヘッド100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 conveyor belt 412 attracts the paper 410 and transports it at a position facing the liquid ejection head 100. The conveyor belt 412 is an endless belt that is stretched between a conveyor roller 413 and a tension roller 414. The paper can be attracted by electrostatic attraction or air suction, etc.
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 conveyor belt 412 moves in a circular motion in the sub-scanning direction as the sub-scanning motor 416 rotates the conveyor roller 413 via the timing belt 417 and timing pulley 418.
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100の維持回復を行う維持回復機構420が配置されている。 Furthermore, a maintenance and recovery mechanism 420 that maintains and recovers the liquid ejection head 100 is arranged on one side of the carriage 403 in the main scanning direction, beside the conveyor belt 412.
維持回復機構420は、例えば液体吐出ヘッド100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 and recovery mechanism 420 is composed of, for example, a cap member 421 that caps the nozzle surface (the surface on which the nozzles are formed) of the liquid ejection head 100, and a wiper member 422 that wipes the nozzle surface.
主走査移動機構493、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 scanning movement mechanism 493, maintenance recovery mechanism 420, and transport mechanism 495 are attached to a housing that includes side plates 491A, 491B, and a back plate 491C.
このように構成したこの印刷装置500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 the printing device 500 configured in this manner, the paper 410 is fed onto the conveyor belt 412 and adsorbed thereto, and the paper 410 is transported in the sub-scanning direction by the circular movement of the conveyor belt 412.
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100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。 The carriage 403 is moved in the main scanning direction while the liquid ejection head 100 is driven in accordance with an image signal, thereby ejecting liquid onto the stationary paper 410 to form an image.
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20を参照して説明する。図20は同ユニットの要部平面説明図である。 Next, another example of a liquid ejection unit according to the present invention will be described with reference to Figure 20. Figure 20 is an explanatory plan view of the main parts of the unit.
この液体吐出ユニット440a、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100で構成されている。 This liquid ejection unit 440a is composed of the components that make up the device that ejects the liquid, including a housing portion consisting of side plates 491A, 491B and a back plate 491C, a main scanning movement mechanism 493, a carriage 403, and a liquid ejection head 100.
なお、この液体吐出ユニット440aの例えば側板491Bに、前述した維持回復機構420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。 It is also possible to configure a liquid ejection unit by further attaching the aforementioned maintenance and recovery mechanism 420 to, for example, the side plate 491B of this liquid ejection unit 440a.
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21を参照して説明する。図21は同ユニットの正面説明図である。 Next, another example of a liquid ejection unit according to the present invention will be described with reference to Figure 21. Figure 21 is an explanatory front view of the unit.
この液体吐出ユニット440bは、流路部品444が取付けられた液体吐出ヘッド100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 ejection unit 440b is composed of a liquid ejection head 100 to which a flow path component 444 is attached, and a tube 456 connected to the flow path component 444.
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100と電気的接続を行うコネクタ443が設けられている。 The flow path component 444 is disposed inside the cover 442. A head tank 441 may be included instead of the flow path component 444. A connector 443 is provided on the top of the flow path component 444 to electrically connect to the liquid ejection head 100.
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 this application, the liquid to be ejected may have a viscosity and surface tension that allows it to be ejected from the head, and is not particularly limited. However, it is preferable that the viscosity of the liquid be 30 mPa·s or less at room temperature and pressure, or upon heating or cooling. More specifically, the liquid may be a solution, suspension, emulsion, etc. containing a solvent such as water or an organic solvent; a colorant such as a dye or pigment; a functionalizing material such as a polymerizable compound, resin, or surfactant; a biocompatible material such as DNA, amino acids, proteins, or calcium; or an edible material such as a natural dye. These may be used, for example, as inkjet ink, a surface treatment liquid, a liquid for forming components of electronic elements or light-emitting elements, or a resist pattern for electronic circuits, or a material liquid for three-dimensional modeling.
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。 The energy sources used to eject liquid include piezoelectric actuators (laminated piezoelectric elements and thin-film piezoelectric elements), thermal actuators that use electrothermal conversion elements such as heating resistors, and electrostatic actuators consisting of a vibration plate and opposing electrodes.
「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、液体循環装置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。 A "liquid ejection unit" is a liquid ejection head integrated with functional parts and mechanisms, and includes a collection of parts related to liquid ejection. For example, a "liquid ejection unit" includes a liquid ejection head combined with at least one of the following components: a head tank, carriage, supply mechanism, maintenance and recovery mechanism, main scanning movement mechanism, and liquid circulation device.
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, "integrated" includes, for example, cases in which the liquid ejection head and functional parts or mechanisms are fixed to one another by fastening, bonding, engaging, etc., or cases in which one is held movably relative to the other. The liquid ejection head, functional parts, and mechanisms may also be configured to be detachable from one another.
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, some liquid ejection units integrate a liquid ejection head and a head tank. Others integrate the liquid ejection head and head tank by connecting them together via a tube or the like. In these liquid ejection units, a unit containing a filter can be added between the head tank and the liquid ejection head.
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。 Also, there are liquid ejection units in which the liquid ejection head and 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 some liquid ejection units, the liquid ejection head is movably held by a guide member that constitutes part of the scanning movement mechanism, integrating the liquid ejection head with the scanning movement mechanism.In other liquid ejection units, the liquid ejection head, carriage, and 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。 In some liquid ejection units, a cap member, which is part of the maintenance and recovery mechanism, is fixed to a carriage on which the liquid ejection head is attached, integrating the liquid ejection head, carriage, and maintenance and recovery mechanism.
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。 Also available liquid ejection units include a head tank or a liquid ejection head with a flow path component attached, connected to a tube, integrating the liquid ejection head with a supply mechanism. Liquid from a liquid storage source is supplied to the liquid ejection 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 the guide member alone. The supply mechanism also includes the tube alone and the loading unit alone.
「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。 "Liquid ejection devices" include devices that are equipped with a liquid ejection head or liquid ejection unit and eject liquid by driving the liquid ejection head. Liquid ejection devices include not only devices that can eject liquid onto objects to which the liquid can adhere, but also devices that eject liquid into 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 "liquid ejecting device" can also include means for feeding, transporting, and discharging items onto which liquid can be attached, as well as pre-processing devices and post-processing devices.
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, "liquid ejecting devices" include image forming devices that eject ink to form images on paper, and three-dimensional modeling devices that eject modeling liquid onto a powder layer formed by layering powder to form a three-dimensional object.
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。 Furthermore, "liquid ejecting devices" are not limited to devices that use ejected liquid to visualize meaningful images such as letters and figures. For example, they also include devices that form patterns that have no meaning in themselves, and devices that create three-dimensional images.
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 phrase "something to which a liquid can adhere" refers to something to which a liquid can adhere at least temporarily, and to which the liquid adheres and sticks, or to which the liquid adheres and penetrates. Specific examples include media such as paper, recording paper, film, and cloth, electronic circuit boards, electronic components such as piezoelectric elements, powder layers, organ models, and test cells, and unless otherwise specified, includes all things to which a liquid can adhere.
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 above-mentioned "materials to which liquid can adhere" include paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, and other materials to which liquid can adhere, 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。 Furthermore, "liquid ejection devices" include devices in which a liquid ejection head and an object onto which liquid can be attached move relatively, but are not limited to this. Specific examples include serial-type devices in which the liquid ejection head moves, and line-type devices in which the liquid ejection head does not move.
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。 Other examples of "liquid ejecting devices" include treatment liquid application devices that eject treatment liquid onto paper to apply it to the surface of the paper for purposes such as modifying the surface of the paper, and spray granulation devices that spray a composition liquid in which raw materials are dispersed through a nozzle to granulate the raw material into fine particles.
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。 In this application, the terms image formation, recording, printing, copying, printing, modeling, etc. are all synonymous.
なお、本発明は上記に示す実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲において、上記実施形態の各要素を、当業者であれば容易に考えうる内容に変更、追加、変換することが可能である。また、上述の実施形態は、2以上の実施形態を適宜組み合わせることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments. Within the scope of the present invention, each element of the above-described embodiments can be modified, added to, or converted in ways that would be easily conceivable to a person skilled in the art. Furthermore, two or more of the above-described embodiments can be combined as appropriate.
1 ノズル板
4 ノズル
6 個別液室
10 共通液室
12 圧電素子
16 開口部
50 保持基板
51 液室部材
53 アクチュエータ部材
55 保持部材
57 ダンパー
70、70a、70b フレーム
71a、71b ボス(凸形状)
90 接着剤
100、300、300a、300b 液体吐出ヘッド
400、500 液体を吐出する装置
440、440a、440b 液体吐出ユニット
550 ヘッドユニット(液体吐出ユニット)
1 nozzle plate 4 nozzle 6 individual liquid chamber 10 common liquid chamber 12 piezoelectric element 16 opening 50 holding substrate 51 liquid chamber member 53 actuator member 55 holding member 57 damper 70, 70a, 70b frame 71a, 71b boss (convex shape)
90 Adhesive 100, 300, 300a, 300b Liquid ejection head 400, 500 Liquid ejection device 440, 440a, 440b Liquid ejection unit 550 Head unit (liquid ejection unit)
Claims (6)
前記圧電素子を保持する保持基板と、
液体が吐出される複数のノズルを有し、前記保持基板に接合されるノズル板と、
前記保持基板の前記ノズル板が接合される面と逆の面に、接着剤を介して前記保持基板と接合するフレームと、を備え、
前記フレームは、前記保持基板との接合面に、少なくとも一つの凸形状を有し、
前記凸形状は、前記凸形状を液体吐出方向に投影したとき、前記圧電素子と重ならない位置に配置され、
前記保持基板は、ダンパーを有し、前記圧電素子を支える基板と、前記ダンパーを保持する基板とを有する
液体吐出ヘッド。 a piezoelectric element that pressurizes the liquid;
a holding substrate for holding the piezoelectric element;
a nozzle plate having a plurality of nozzles for ejecting liquid and bonded to the holding substrate;
a frame bonded to the holding substrate via an adhesive on a surface of the holding substrate opposite to a surface to which the nozzle plate is bonded;
the frame has at least one convex shape on a surface to be bonded to the holding substrate,
the convex shape is disposed at a position where it does not overlap with the piezoelectric element when the convex shape is projected in a liquid ejection direction ,
The holding substrate has a damper and includes a substrate that supports the piezoelectric element and a substrate that holds the damper.
Liquid ejection head.
少なくとも一つの前記凸形状は、複数であり、前記フレームの四隅に配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 The joining surface is rectangular,
2. The liquid ejection head according to claim 1 , wherein the at least one convex shape is a plurality of convex shapes, and the convex shapes are arranged at four corners of the frame.
ことを特徴とする請求項2に記載の液体吐出ヘッド。 3. The liquid ejection head according to claim 2 , wherein the plurality of convex shapes are arranged at arbitrary intervals from the four corners along at least two sides toward the center.
高さが、20から100マイクロメートルであり、
前記保持基板と対向する面の形状が、円形または角がフレット処理された多角形であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。 The convex shape is
a height of 20 to 100 micrometers;
4. The liquid ejection head according to claim 1 , wherein the surface facing the holding substrate has a circular shape or a polygonal shape with fretted corners.
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| JP2016165853A (en) | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社リコー | Droplet discharge head, liquid cartridge, and image forming apparatus |
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