JP2009096104A - 液滴吐出ヘッド - Google Patents
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Abstract
【課題】液状体の流路径のばらつきを低減し、吐出特性を安定させた液滴吐出ヘッドを提供する。
【解決手段】圧力室60および圧力発生素子56を備えたアクチュエータユニット13と、前記圧力室60に連通する第1の連通孔38cと第2の連通孔36cが形成された供給口形成基板32、および液室33と第3の連通孔36dとを備えた液室形成基板34、およびノズル開口16を備えたノズル形成基板17を備えた流路ユニット14と、を有する液滴吐出ヘッド10であって、前記アクチュエータユニット13と前記流路ユニット14とは接着され形成されている。接着面である前記供給口形成基板32には、第2の連通孔列44が形成されており、前記アクチュエータユニット13側に開口するとともに、第2の連通孔列44の長さと同等もしくはそれ以上の長さを有する凹部40,42が、少なくとも1つ並設されている。
【選択図】図3
【解決手段】圧力室60および圧力発生素子56を備えたアクチュエータユニット13と、前記圧力室60に連通する第1の連通孔38cと第2の連通孔36cが形成された供給口形成基板32、および液室33と第3の連通孔36dとを備えた液室形成基板34、およびノズル開口16を備えたノズル形成基板17を備えた流路ユニット14と、を有する液滴吐出ヘッド10であって、前記アクチュエータユニット13と前記流路ユニット14とは接着され形成されている。接着面である前記供給口形成基板32には、第2の連通孔列44が形成されており、前記アクチュエータユニット13側に開口するとともに、第2の連通孔列44の長さと同等もしくはそれ以上の長さを有する凹部40,42が、少なくとも1つ並設されている。
【選択図】図3
Description
本発明は、ノズル開口から液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドに関する。
ノズルから液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドは、例えば、プリンタ等の画像記録装置および液晶表示装置のカラーフィルタの製造等に用いられる液滴吐出装置等に適用される。このような液滴吐出ヘッドは、圧電振動子の変形によって圧力室内の液状体に圧力変動を生じさせ、ノズル開口から液滴を吐出させるようにしたものがある。この液滴吐出ヘッドは、圧力室と圧電振動子とを備えたアクチュエータユニットと、ノズル開口や共通液室を備えた流路ユニットとから構成されている。
アクチュエータユニットと流路ユニットとは、シート状の接着剤をアクチュエータユニットと流路ユニットとの間に介在させ加圧しつつ加熱して、接合される(例えば、特許文献1参照)。
アクチュエータユニットと流路ユニットとは、シート状の接着剤をアクチュエータユニットと流路ユニットとの間に介在させ加圧しつつ加熱して、接合される(例えば、特許文献1参照)。
上述の接合方法では、シート状の接着剤が加圧されることにより、流路ユニットに形成されたノズル開口への連通孔に接着剤が流れ込み連通孔の径にばらつきが生じる惧れがある。また、加圧された接着剤のはみ出し状態がばらつくことにより、アクチュエータユニットと流路ユニットとの間で硬化した接着剤で形成される流路径にばらつきが生じる惧れがある。連通孔もしくは流路径にばらつきが生じると、それぞれのノズル開口から吐出される液滴の吐出特性に差が生じ、描画品質が低下する等の課題がある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
(適用例1)圧力室および当該圧力室を加圧してノズル開口から液状体を吐出させる圧力発生素子を備えたアクチュエータユニットと、前記圧力室に連通して液状体を前記圧力室に導入する第1の連通孔と前記圧力室の液状体をノズル開口へ導く第2の連通孔とが形成された供給口形成基板、および、前記供給口形成基板よりも液状体の吐出面側に配置され、前記第1の連通孔を介して前記圧力室に連通する液室と前記第2の連通孔を介して前記圧力室に連通して前記圧力室の液状体をノズル開口へ導く第3の連通孔と備えた液室形成基板、および、前記液室形成基板よりも液状体の吐出面側に配置され、前記第2の連通孔と前記第3の連通孔とを介して前記圧力室に連通するノズル開口を備えたノズル形成基板を備えた流路ユニットと、を有し、前記アクチュエータユニットと前記流路ユニットとが接合されてなる液滴吐出ヘッドであって、前記アクチュエータユニットと前記流路ユニットとは、前記供給口形成基板の一面で接着され、前記供給口形成基板には、前記第2の連通孔が複数の列状に形成されており、前記アクチュエータユニット側に開口するとともに前記第2の連通孔列の長さと同等もしくはそれ以上の長さを有する凹部が、少なくとも1つ、前記第2の連通孔列ごとに並設されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
この構成によれば、アクチュエータユニットと流路ユニットとを接着するとき、加圧され押し潰されて周囲にはみ出そうとする接着剤を、供給口形成基板に形成された連通孔列の長さと同等かそれ以上の長さを有する凹部に収容し吸収することができる。そのため、ノズル開口につながる連通孔に接着剤が流れ込むことを低減させることができるとともに、アクチュエータユニットと流路ユニットとの間で硬化した接着剤で形成される連通孔の径のばらつきを低減させることができる。従って、連通孔の径のばらつきによる液滴の吐出特性のばらつきを低減させることができ、描画品質の向上が図られる。
また、アクチュエータユニットと流路ユニットとが接着されたとき、凹部には空気層が形成される。この空気層は、第2の連通孔列ごとに形成されるため、圧力室や他の連通孔列を介してノズル開口から液滴が吐出される際に発生し伝播される振動に対して、振動遮断材として機能する。そのため、これらの振動が、吐出される液滴の吐出特性に悪影響を与えることを防止することができ、描画品質の向上が図られる。
(適用例2)前記供給口形成基板は、前記第2の連通孔列が並列して形成されており、前記第2の連通孔列間に、前記第2の連通孔列に沿って前記凹部が形成されていることを特徴とする上記液滴吐出ヘッド。
この構成によれば、凹部は、第2の連通孔列間に第2の連通孔列に沿って第2の連通孔列ごとに形成される。そのため、並列した第2の連通孔列のノズル開口から液滴が吐出される際に発生し伝播される振動を遮断することが可能になる。従って、これらの振動が、液滴の吐出特性に悪影響を与えることを防止することができ、描画品質の向上が図られる。
(適用例3)前記供給口形成基板は、平面視で前記第2の連通孔列の両側に沿って、前記凹部が並列されていることを特徴とする上記液滴吐出ヘッド。
この構成によれば、凹部は、1つの第2の連通孔列の両側に形成される。そのため、圧力室や他のノズル開口から液滴が吐出される際に連通孔から発生し伝播される振動を、より遮断することが可能になる。
(適用例4)前記アクチュエータユニットと前記流路ユニットとは接着シートを用いて接着されており、前記接着シートは、複数の接着部と、前記接着部を連結する連結部と、を有し、前記凹部は、前記アクチュエータユニットと前記流路ユニットとが接合したときに、前記連結部を跨ぐように設けられていることを特徴とする上記液滴吐出ヘッド。
接着部同士間を連結する連結部が設けられている接着シートの接着部は、連結部が設けられていない接着部と比較して接着剤の塗布面積が大きい。そのため、この場所は、加圧されることによって、接着剤がはみ出しやすくなる。連結部を跨いで凹部を設けることにより、加圧され押し潰されて周囲にはみ出そうとする接着シートの接着剤を凹部に収容させやすくすることができる。また、凹部が連結部を跨ぐことによって、接着シートの非接着部により形成される空気層が分断されることを防ぐことができる。
(第1実施形態)
以下、第1実施形態を図面を参照して説明する。以下の説明は、液滴吐出ヘッドが画像記録装置としてのプリンタに搭載される場合を例に挙げて行う。なお、図面では、説明を分かりやすくするために、一部を省略したり、各構成等を誇張して図示している。
以下、第1実施形態を図面を参照して説明する。以下の説明は、液滴吐出ヘッドが画像記録装置としてのプリンタに搭載される場合を例に挙げて行う。なお、図面では、説明を分かりやすくするために、一部を省略したり、各構成等を誇張して図示している。
(プリンタの全体構成について)
画像記録装置としてのプリンタについて、図1を参照して説明する。図1はプリンタの概略構成を示す図である。図1中、X方向は、キャリッジが移動する主走査方向を示し、Y方向は、記録媒体が移送される副走査方向を示している。Z方向は、X方向およびY方向と直交する方向である。
画像記録装置としてのプリンタについて、図1を参照して説明する。図1はプリンタの概略構成を示す図である。図1中、X方向は、キャリッジが移動する主走査方向を示し、Y方向は、記録媒体が移送される副走査方向を示している。Z方向は、X方向およびY方向と直交する方向である。
図1に示すように、プリンタ100は、液滴吐出ヘッド10と、キャリッジ104と、キャリッジ移動機構105と、プラテンローラ106と、インクカートリッジ107と、を備えている。
液滴吐出ヘッド10は、キャリッジ104の記録媒体P側(図1中Z方向下面)に取付けられ、記録媒体Pの表面にインクを液滴として吐出する。キャリッジ移動機構105は、タイミングベルト108と、駆動プーリ111と、従動プーリ112と、モータ109とを備えている。タイミングベルト108は、キャリッジ104が係止されており、駆動プーリ111と従動プーリ112とに張設されている。駆動プーリ111は、モータ109の出力軸に接続されている。
そのため、モータ109が作動すると、キャリッジ104は、プリンタ100に架設されたガイドロッド110に案内されて、主走査方向であるX方向に往復移動する。
そのため、モータ109が作動すると、キャリッジ104は、プリンタ100に架設されたガイドロッド110に案内されて、主走査方向であるX方向に往復移動する。
プラテンローラ106は、モータ103から駆動力を受け、記録媒体Pを副走査方向であるY方向に移送する。インクカートリッジ107は、インクを貯留し、キャリッジ104に着脱可能に装着される。インクカートリッジ107は、液滴吐出ヘッド10にインクを供給する。
このように構成されたプリンタ100は、キャリッジ104をキャリッジ移動機構105によりX方向に往復移動させるとともに、記録媒体Pをプラテンローラ106によりY方向に移送させながら、キャリッジ104に取付けられた液滴吐出ヘッド10からインクを液滴として吐出することによって、記録用紙等の記録媒体P上に画像等の記録を行うことができる。
(液滴吐出ヘッドについて)
液滴吐出ヘッドについて、図2を参照して説明する。図2は液滴吐出ヘッドを斜め上方から見た分解斜視図である。図2の示すX方向、Y方向およびZ方向は、図1に示すX方向、Y方向およびZ方向と同じである。
液滴吐出ヘッドについて、図2を参照して説明する。図2は液滴吐出ヘッドを斜め上方から見た分解斜視図である。図2の示すX方向、Y方向およびZ方向は、図1に示すX方向、Y方向およびZ方向と同じである。
図2に示すように、液滴吐出ヘッド10は、供給針ユニット12と、ヘッドケース18と、ヘッドユニット26と、ヘッドカバー19と、を備えている。
供給針ユニット12は、インクカートリッジ107内のインクを液滴吐出ヘッド10内に導入するインク供給針11が複数配設されている。ヘッドケース18は、供給針ユニット12と配線基板20とが取付けられるベース部27と、ベース部27の底部から下方に向けて延出し、開口面にヘッドユニット26が取付けられる中空箱体状のケース部28とにより構成される。ヘッドケース18と供給針ユニット12の材料としては、例えば、エポキシ系の合成樹脂等が好適に用いられる。
ヘッドケース18のベース部27には、配線基板20が配設される基板配設部23が区画されている。配線基板20は、各種駆動信号用の電子部品が実装されるとともに、アクチュエータユニット13のフレキシブルケーブル24の一端側の端子が接続される図示しない接続端子が形成されている。配線基板20は、図示しない制御装置からの図示しないFFC(フレキシブルフラットケーブル)等の制御ケーブルが電気的に接続されるコネクタ25を備えている。
ヘッドユニット26は、アクチュエータユニット13と流路ユニット14とから構成されている。ヘッドユニット26の詳細については、後述する。
ヘッドカバー19は、液滴吐出ヘッド10のノズル形成基板17の表面の外周縁を被覆してノズル開口16を露出した状態でヘッドケース18の先端側の取付部に取付けられる。
ヘッドカバー19は、液滴吐出ヘッド10のノズル形成基板17の表面の外周縁を被覆してノズル開口16を露出した状態でヘッドケース18の先端側の取付部に取付けられる。
(ヘッドユニットについて)
ヘッドユニットについて、図3を参照して説明する。図3はヘッドユニットの構成を示す断面図である。図3の示すX方向およびZ方向は、図1および図2に示すX方向およびZ方向と同じである。
図3に示すように、ヘッドユニット26は、アクチュエータユニット13と流路ユニット14とが積層され構成されている。
ヘッドユニットについて、図3を参照して説明する。図3はヘッドユニットの構成を示す断面図である。図3の示すX方向およびZ方向は、図1および図2に示すX方向およびZ方向と同じである。
図3に示すように、ヘッドユニット26は、アクチュエータユニット13と流路ユニット14とが積層され構成されている。
アクチュエータユニット13は、少なくとも、圧力室形成基板50と、振動板52と、蓋部材54と、圧力発生素子としての圧電振動子56とから構成されている。なお、上記各基板は複数の基板から構成されていてもよい。圧力室形成基板50は、例えば、厚さ約150μm程度のアルミナやジルコニア(ZrO2)等のセラミックス板が好適に用いられ、圧力室60となる通孔が開設されている。圧力室60は、液滴を吐出するノズル開口16と一対一に対応している。
振動板52は、例えば、厚さ約10μm程度のアルミナやジルコニアの薄板が好適に用いられ、一方の面に図示しない駆動電極が形成され、さらにその上にPZT等からなる圧電振動子56が固定されている。蓋部材54は、例えば、アルミナやジルコニア等のセラミックス板に、後述する供給側連通口38となる供給通孔38aおよびノズル連通口36の一部となるノズル通孔36aが設けられている。
圧力室形成基板50は、振動板52と蓋部材54とにより両面が封止されて圧力室60を形成している。このとき、振動板52に固定されている圧電振動子56は、振動板52を介して圧力室60に対向している。また、蓋部材54に設けられた供給側連通口38となる供給通孔38aおよびノズル連通口36の一部となるノズル通孔36aは、一方の開口が圧力室60のX方向両端部に連通し、他方は流路ユニット14側に開口している。
圧力室形成基板50と振動板52と蓋部材54とは、前述のように、アルミナやジルコニア等のセラミックス板で作製されているため、焼成によって一体に形成されることができる。例えば、グリーンシート(未焼成のシート材)に対して切削や打ち抜き等の加工を施して必要な通孔等を形成し、圧力室形成基板50、振動板52、および蓋部材54の各シート状前駆体を形成する。
そして、各シート状前駆体を積層し焼成することにより、各シート状前駆体は一体化されて1枚のセラミックスシートとなる。この場合、各シート状前駆体は一体焼成されるので、特別な接着処理が不要である。また、各シート状前駆体の接合面において高いシール性を得ることもできる。
なお、1枚のセラミックスシート、すなわちアクチュエータユニット13には、圧電振動子56を備えた圧力室60が複数形成される。また、図2に示すTCP(テープキャリアパッケージ)等のフレキシブルケーブル24の一端の端子が、圧電振動子56の端子部に電気的に接続されている。
アクチュエータユニット13における圧電振動子56は、いわゆる撓み振動モードの圧電素子である。そのため、圧電振動子56を駆動し撓み変形させると、圧力室60は、圧電振動子56の撓み振動を受けて収縮、膨張する。ただし、圧電振動子56として、この撓み振動モードに限定されない。圧力室内に発熱素子を配置してもよく、圧力発生素子としては、これらの素子に限定されない。
次いで、流路ユニット14を説明する。
流路ユニット14は、図2および図3に示すように、ノズル形成基板17と液室形成基板としてのインク室形成基板34と供給口形成基板32とを有する。
流路ユニット14は、図2および図3に示すように、ノズル形成基板17と液室形成基板としてのインク室形成基板34と供給口形成基板32とを有する。
ノズル形成基板17は、図2に示すように、複数のノズル開口16を有しており、複数のノズル開口16は、Y方向に沿って列状に配設され複数のノズル列15を形成している。本実施例においては、4本のノズル列15a,15b,15c,15dが形成されている。ノズル列15a,15b,15c,15dは、2分され、ノズル列15a,15bがノズル列群21aを、ノズル列15c,15dがノズル列群21bを構成している。
なお、ノズル形成基板17の構成材料としては、例えば、ステンレス製の薄板材が好適に用いられ、プレス加工等により作成される。
なお、ノズル形成基板17の構成材料としては、例えば、ステンレス製の薄板材が好適に用いられ、プレス加工等により作成される。
インク室形成基板34には、インクカートリッジ107側から導入されたインクが供給される複数の液室としてのインク室33とノズル連通口36の一部となる複数の第3の連通孔としてのノズル通孔36dとが形成されている。インク室形成基板34の構成材料としては、例えば、ステンレス製の薄板材が好適に用いられ、プレス加工等により作成される。
供給口形成基板32は、ノズル連通口36の一部となり圧力室60からの液状体をノズル開口16へ導く複数の第2の連通孔としてのノズル通孔36cと、オリフィスとして機能する供給側連通口38の一部となりインク室33からの液状体を圧力室60へ導く複数の第1の連通孔としての供給通孔38cと第1の凹部40と第2の凹部42とインク室33の圧力変動を緩和するコンプライアンス部31とが形成されている。
また、このコンプライアンス部31は、供給口形成基板32に設けるのではなく、後に説明するインク室形成基板34とノズル形成基板17との間に別の基板を介挿して当該基板に設けても良い。
また、このコンプライアンス部31は、供給口形成基板32に設けるのではなく、後に説明するインク室形成基板34とノズル形成基板17との間に別の基板を介挿して当該基板に設けても良い。
流路ユニット14は、インク室形成基板34の一方の表面(図3中Z方向下側)にノズル形成基板17を、他方の表面(同上側)に供給口形成基板32を、それぞれ、図示しないシート状の接着剤を介して配置し、加圧しつつ加熱することによって、供給口形成基板32、インク室形成基板34、ノズル形成基板17が接合され、一体に作製される。
(供給口形成基板について)
ここで、図4を参照して、流路ユニットの接合面を構成する供給口形成基板の詳細を説明する。
図4は、供給口形成基板を示す平面図である。図4に示すX方向、Y方向は、図1および2に示すX方向、Y方向と同じである。
図4に示すように、供給口形成基板32は、複数のノズル通孔36cと複数の供給通孔38cと第1の凹部40と第2の凹部42とインク室33の圧力変動を緩和するコンプライアンス部31とが形成されている。
複数のノズル通孔36cは、Y方向に沿って列状に配設され、4本の第2の連通孔列としてのノズル通孔列44a,44b,44c,44dを形成している。ノズル通孔列44a,44b,44c,44dは、2分され、ノズル通孔列44a,44bがノズル通孔列群46aを、ノズル通孔列44c,44dがノズル通孔列群46bを構成している。
ここで、図4を参照して、流路ユニットの接合面を構成する供給口形成基板の詳細を説明する。
図4は、供給口形成基板を示す平面図である。図4に示すX方向、Y方向は、図1および2に示すX方向、Y方向と同じである。
図4に示すように、供給口形成基板32は、複数のノズル通孔36cと複数の供給通孔38cと第1の凹部40と第2の凹部42とインク室33の圧力変動を緩和するコンプライアンス部31とが形成されている。
複数のノズル通孔36cは、Y方向に沿って列状に配設され、4本の第2の連通孔列としてのノズル通孔列44a,44b,44c,44dを形成している。ノズル通孔列44a,44b,44c,44dは、2分され、ノズル通孔列44a,44bがノズル通孔列群46aを、ノズル通孔列44c,44dがノズル通孔列群46bを構成している。
複数の供給通孔38cは、Y方向に沿って列状に配設され、4本の供給通孔列48a,48b,48c,48dを形成している。供給通孔列48a,48bは、ノズル通孔列群46aのX方向の両側に、それぞれノズル通孔列44a,44bと並列するように配列されている。同じく供給通孔列48c,48dは、ノズル通孔列群46bのX方向の両側に、それぞれノズル通孔列44c,44dと並列するように配列されている。
コンプライアンス部31は、図3に示すように、アクチュエータユニット13側が開口された段差形状を呈している。図4に示すように、コンプライアンス部31は、4つ設けられており、ノズル通孔列群46aのX方向の両側に配設された供給通孔列48a,48bのさらにX方向の外方向に1つずつ、および、ノズル通孔列群46bのX方向の両側に配設された供給通孔列48c,48dのさらにX方向の外方向に1つずつ、Y方向に延びるように配列されている。
第1の凹部40は、図3に示すように、アクチュエータユニット13側が開口された凹形状を呈している。また、第1の凹部40は、図4に示すように、各ノズル通孔列44a,44b,44c,44dのY方向の長さLと同等以上の長さMに形成されている。第1の凹部40は、4つ設けられており、ノズル通孔列44aとノズル通孔列44bとの間に2つ、ノズル通孔列44cとノズル通孔列44dとの間に2つ、各ノズル通孔列44a,44b,44c,44dに沿って並列するように配設されている。
第2の凹部42は、図3に示すように、アクチュエータユニット13側が開口された凹形状を呈している。また、第2の凹部42は、図4に示すように、各ノズル通孔列44a,44b,44c,44dのY方向の長さLと同等以上の長さMに形成されている。そして、第2の凹部42は、4つ設けられており、それぞれ、ノズル通孔列44aと供給通孔列48a、ノズル通孔列44bと供給通孔列48b、ノズル通孔列44cと供給通孔列48c、ノズル通孔列44dと供給通孔列48dとの間に、各ノズル通孔列44a,44b,44c,44dに沿って並列するように配設されている。
すなわち、換言すると、第1の凹部40と第2の凹部42とは、各ノズル通孔列44a,44b,44c,44dを挟んで両側に、Y方向に延在するように配設されている。
これら第1の凹部40と第2の凹部42とのX方向の幅は、広ければ広いほど好ましい。本実施形態では、第1の凹部40と第2の凹部42とのX方向の幅は、供給口形成基板32の強度や剛性に影響がでない範囲で広く設けている。
これら第1の凹部40と第2の凹部42とのX方向の幅は、広ければ広いほど好ましい。本実施形態では、第1の凹部40と第2の凹部42とのX方向の幅は、供給口形成基板32の強度や剛性に影響がでない範囲で広く設けている。
なお、供給口形成基板32の構成材料としては、例えば、ステンレス製の薄板材が好適に用いられる。上述のような第1の凹部40および第2の凹部42は、図3に示す2枚のステンレス等の不錆鋼等の金属薄板62,63を図示しない接着フィルムを介して積層、接合した板材を用意し、接着フィルムをエッチングストッパとし、一方の金属薄板62の第1の凹部40および第2の凹部42に該当する箇所をエッチングにより選択的に除去する方法が好適に用いられる。
本実施形態においては、金属薄板62および金属薄板63は、共にステンレス鋼の薄板材を用いた。なお、ノズル通孔36cと供給通孔38cとは、エッチング加工やプレス加工で形成してもよい。この供給口形成基板32は、アクチュエータユニット13との接合面となる。
(接着シートについて)
次いで、図5を参照して、アクチュエータユニット13と流路ユニット14とを接合する接着シートについて説明する。図5は、接着シートを示す平面図である。図5に示すX方向、Y方向は、図2、4に示すX方向、Y方向と同じである。
図5に示すように、接着シート65は、フィルム状接着剤であり、複数のノズル通孔36bが列状に形成された2つの接着部67と、複数の供給通孔38bが列状に形成された2つの接着部68と、連結部としてのタイバー69,70と縁部71とから構成されている。
次いで、図5を参照して、アクチュエータユニット13と流路ユニット14とを接合する接着シートについて説明する。図5は、接着シートを示す平面図である。図5に示すX方向、Y方向は、図2、4に示すX方向、Y方向と同じである。
図5に示すように、接着シート65は、フィルム状接着剤であり、複数のノズル通孔36bが列状に形成された2つの接着部67と、複数の供給通孔38bが列状に形成された2つの接着部68と、連結部としてのタイバー69,70と縁部71とから構成されている。
ノズル通孔36bは、図3に示すように、アクチュエータユニット13に形成されたノズル通孔36aおよび供給口形成基板32に形成されたノズル通孔36cの直径よりわずかに大きな径で形成されている。アクチュエータユニット13と流路ユニット14を加圧接着した際に、潰された接着剤がノズル通孔36c側に流れてもノズル通孔36cを塞がないようにするためである。ノズル通孔36bは、図3に示すノズル連通口36の一部を構成する。供給通孔38bは、Y方向は供給口形成基板32の供給通孔38cのピッチとほぼ同等であるが、X方向は若干大きめに形成されている。供給通孔38bは、図3に示す供給側連通口38の一部を構成する。
縁部71は2つの接着部67および2つの接着部68のY方向の両端部を接続しており、タイバー69は一方の接着部67と他方の接着部67とを連結し、タイバー70は接着部67と接着部68とを連結している。タイバー69,70および縁部71が設けられていることによって、接着シート65の一体化が図られるとともに、接着シート65の供給口形成基板32への貼り付け作業の作業効率の向上が図られている。
なお、接着シート65の構成材料としては、例えば、厚み約25μm程度フィルム状接着剤が好適に用いられる。
なお、接着シート65の構成材料としては、例えば、厚み約25μm程度フィルム状接着剤が好適に用いられる。
この接着シート65は、流路ユニット14の供給口形成基板32に貼り付けられる。このとき、接着シート65は、接着シート65の複数のノズル通孔36bの各中心が供給口形成基板32の複数のノズル通孔36cの各中心と合うように位置決めされて、供給口形成基板32に貼り付けられる。
アクチュエータユニット13は、上述の接着シート65が貼り付けられた流路ユニット14に積層される。このとき、アクチュエータユニット13の蓋部材54に形成されたノズル通孔36aと、接着シート65のノズル通孔36bと供給口形成基板32のノズル通孔36cとの各中心が合うように位置決めされ、積層される。そして、加熱され加圧されることにより接合されヘッドユニット26となる。
このときのアクチュエータユニット13と流路ユニット14との接合状態を図6を参照して説明する。図6はヘッドユニット26の断面図であり、(a)は図5中e−e、(b)は図5中f−fに相当する断面図である。
接着シート65の接着剤は、加熱されることにより軟化し、加圧されることにより密着性を上げて接合に寄与する。接着シート65の接着剤は、加圧されることにより押し潰され周囲にはみ出してしまうことがある。特に、接着シート65のタイバー69,70部分は接着剤が多く存在する。
接着シート65の接着剤は、加熱されることにより軟化し、加圧されることにより密着性を上げて接合に寄与する。接着シート65の接着剤は、加圧されることにより押し潰され周囲にはみ出してしまうことがある。特に、接着シート65のタイバー69,70部分は接着剤が多く存在する。
図6(a)は、タイバー69,70がない部分のヘッドユニット26の断面を示し、図6(b)は、タイバー69,70がある部分のヘッドユニット26の断面を示している。図6(a)に示すタイバー69,70がない場合は、加圧される接着部67の接着剤は、第1の凹部40および第2の凹部42に収容され吸収される。図6(b)に示すタイバー69,70がある場合は、加圧される接着部67、タイバー69,70の接着剤は、同じく第1の凹部40および第2の凹部42に収容され吸収される。
上述の構成を有する液滴吐出ヘッド10の吐出動作について、図3を参照して説明する。
インク室形成基板34のインク室33には、インクカートリッジ107から図示しないインク供給口を介してインクが供給される。インクカートリッジ107から供給されたインクは、供給側連通口38を経由してアクチュエータユニット13の圧力室60およびノズル連通口36にも供給される。その結果、インク室33、供給側連通口38、圧力室60、ノズル連通口36、ノズル開口16の開口部までインクが満たされている。
インク室形成基板34のインク室33には、インクカートリッジ107から図示しないインク供給口を介してインクが供給される。インクカートリッジ107から供給されたインクは、供給側連通口38を経由してアクチュエータユニット13の圧力室60およびノズル連通口36にも供給される。その結果、インク室33、供給側連通口38、圧力室60、ノズル連通口36、ノズル開口16の開口部までインクが満たされている。
アクチュエータユニット13の圧電振動子56が駆動され撓み変形すると、圧力室60は圧電振動子56の撓み振動を受けて収縮する。圧力室60が収縮すると、圧力室60に収容されているインクが加圧される。このとき、供給側連通口38はオリフィスとして機能するため、インクは、ノズル連通口36の一部となるノズル開口16から液滴として吐出される。また、圧電振動子56の撓み変形が解除されると、圧力室60は膨張する。圧力室60が膨張すると、供給側連通口38を介してインク室33からインクが吸引され、圧力室60にインクが充填される。インク室33には、図示しないインク供給口を介して、インクカートリッジ107からインクが供給される。
このように、アクチュエータユニット13の圧電振動子56が駆動され撓み変形すると、圧力室60は圧電振動子56の撓み振動を受けて収縮、膨張を繰り返し、ノズル開口16からインクを液滴として吐出することができる。
上記実施形態の効果は、以下のとおりである。
(1)上述の液滴吐出ヘッド10は、アクチュエータユニット13と流路ユニット14とを接着シート65を用い接着するに際して、加圧され押し潰されて周囲にはみ出そうとする接着シート65の接着剤を、供給口形成基板32に形成された第1の凹部40と第2の凹部42とに収容し吸収することができる。そのため、流路ユニット14に形成されたノズル開口16につながるノズル連通口36に接着剤が流れ込むことを防止でき、ノズル開口16から吐出される液滴の吐出特性を安定させることが可能になり、描画品質の向上が図られる。
(2)また、加圧され押し潰されて周囲にはみ出そうとする接着シート65の接着剤を、供給口形成基板32に形成された第1の凹部40と第2の凹部42とに収容し吸収することができるため、接着シート65に形成されたノズル通孔36bの孔の中心方向への接着剤のはみ出しを低減させることができる。その結果、アクチュエータユニット13と流路ユニット14との間で硬化した接着剤で形成されるノズル通孔36bの径のばらつきを低減させることができる。従って、流路径のばらつきに起因する液滴の吐出特性のばらつきが低減でき、描画品質の向上が図られる。
(3)上述の液滴吐出ヘッド10は、アクチュエータユニット13と流路ユニット14とが接着シート65で接合されたとき、接着シート65の接着剤がない部分は空気層が形成される。ただし、このままだと、この空気層は、タイバー69,70によって分断されてしまう。ところが、本実施形態においては、供給口形成基板32に形成された第1の凹部40と第2の凹部42とは、各ノズル通孔列44a,44b,44c,44dのY方向の長さLと同等以上の長さMに形成されている。また、第1の凹部40と第2の凹部42とは、各ノズル通孔列44a,44b,44c,44dを挟んで両側に、Y方向に延在するように配設されている。
すなわち、上述の空気層は、タイバー69,70部分が第1の凹部40と第2の凹部42とによって連結されることによって分断されず、空気層としてすべてのノズル連通口36の両側に設けることができる。この空気層は、アクチュエータユニット13の圧力室60や他の列のノズル開口16から液滴が吐出される際に発生し伝播される振動に対して、振動遮断材として機能する。そのため、これらの振動が、ノズル連通口36を介してノズル開口16から吐出される液滴の吐出特性に悪影響を与えることを防止することができる。従って、液滴の吐出特性のばらつきが低減でき、描画品質の向上が図られる。
(4)また、第1の凹部40と第2の凹部42とが設けられているため、アクチュエータユニット13と流路ユニット14との間に形成される空気層の容積を増やすことができる。そのため、振動遮断材として機能を向上させることができ、上述の振動が、ノズル連通口36を介してノズル開口16から吐出される液滴の吐出特性に悪影響を与えることをさらに防止することができる。
(5)また、第1の凹部40と第2の凹部42とがすべてのノズル連通口36に対して設けられているため、図3に示す各ノズル連通口36周辺の断面形状の違いを低減することができ、各ノズル連通口36の固有振動数などの液滴の吐出特性のばらつきを低減させることができる。
(6)第1の凹部40と第2の凹部42とは、それぞれ凹形状に形成されているため、つなぎ部としての底部を有している。そのため、供給口形成基板32の剛性や強度を確保することができ、反りや変形を防止できる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、図7を参照して説明する。図7は、第2実施形態にかかる供給口形成基板の平面図である。なお、この第2実施形態においては、前記第1実施形態と同じ構成部材についてはその符号を等しくし、その詳細な説明を省略する。
次に、第2実施形態について、図7を参照して説明する。図7は、第2実施形態にかかる供給口形成基板の平面図である。なお、この第2実施形態においては、前記第1実施形態と同じ構成部材についてはその符号を等しくし、その詳細な説明を省略する。
第1の実施形態では、供給口形成基板32に形成された第1の凹部40および第2の凹部42は、2つとも、各ノズル通孔列44a,44b,44c,44dのY方向の長さLと同等以上の長さMに形成され、各ノズル通孔列44a,44b,44c,44dを挟んで両側に配設されている場合を例に説明したが、これに限定されない。
図7に示すように、第2実施形態にかかる供給口形成基板92は、第1の凹部40を、各ノズル通孔列44a,44b,44c,44dのY方向の長さLと同等以上の長さMに形成し、ノズル通孔列44aとノズル通孔列44bとの間およびノズル通孔列44cとノズル通孔列44dとの間に,各ノズル通孔列44a,44b,44c,44dに沿って配置する。ノズル通孔列44aと供給通孔列48a、ノズル通孔列44bと供給通孔列48b、ノズル通孔列44cと供給通孔列48c、ノズル通孔列44dと供給通孔列48dとの間には、それぞれ複数の第3の凹部90が設けられている。複数の第3の凹部90は、アクチュエータユニット13側が開口された凹形状を呈しており、各ノズル通孔列44a,44b,44c,44dに沿って一定の間隔をおいて配設されている。この第3の凹部90が配設されている位置は、図5に示す接着部67と接着部68とを連結する複数のタイバー70が設けられている位置に対応している。
第2実施形態の効果は、以下のとおりである。
(1)第2実施形態の供給口形成基板92は、ノズル通孔列44aとノズル通孔列44bとの間およびノズル通孔列44cとノズル通孔列44dとの間に,ノズル通孔列44a,44b,44c,44dに沿って第1の凹部40を並設している。そのため、他の列のノズル開口16から液滴が吐出される際に発生し伝播される振動に対して、振動を遮断することができる。従って、これらの振動が、液滴の吐出特性に悪影響を与えることを防止することができ、液滴の吐出特性のばらつきが低減できる。
(2)ノズル通孔列44a,44b,44c,44dと供給通孔列48a,48b,48c,48dとの間には、第1の凹部40より長さの短い第3の凹部90が各ノズル通孔列44a,44b,44c,44dに沿って一定の間隔をおいて配設されている。すなわち、ノズル通孔列44a,44b,44c,44dと供給通孔列48a,48b,48c,48dとの間に一定の厚さを有する接続部を確保することができる。
そのため、ノズル通孔列44a,44b,44c,44dと供給通孔列48a,48b,48c,48dとの間の剛性および強度を確保し、供給口形成基板92の反り、変形を防止できる。
そのため、ノズル通孔列44a,44b,44c,44dと供給通孔列48a,48b,48c,48dとの間の剛性および強度を確保し、供給口形成基板92の反り、変形を防止できる。
(3)また、この第3の凹部90は、接着部67と接着部68とを連結する複数のタイバー70を跨いで設けられている。そのため、タイバー70部分が加圧され周囲にはみ出そうとする接着シート65の接着層を第3の凹部90に収容させることができる。従って、流路径のばらつきに起因する液滴の吐出特性のばらつきを低減させることができる。
上述の実施形態において、ノズル通孔36cが4本の第2の連通孔列としてのノズル通孔列44a,44b,44c,44dを形成している場合について、説明したがこれに限定されない。ノズル通孔列は、1本以上あればよい。
上述の実施形態において、第1の凹部40および第2の凹部42が、接着フィルムを介して積層された2枚の金属薄板62,63を用い、接着フィルムをエッチングストッパとし、エッチングにより金属薄板62の所定部分を選択的に除去して製作する場合を例に説明したがこれに限定されない。
第1の凹部40および第2の凹部42は、供給口形成基板32として金属を使用し、アクチュエータユニット13側の面にプレス等で凹部を形成してもよい。
第1の凹部40および第2の凹部42は、供給口形成基板32として金属を使用し、アクチュエータユニット13側の面にプレス等で凹部を形成してもよい。
P…記録媒体、10…液滴吐出ヘッド、13…アクチュエータユニット、14…流路ユニット、16…ノズル開口、17…ノズル形成基板、18…ヘッドケース、19…ヘッドカバー、26…ヘッドユニット、32,92…供給口形成基板、33…液室としてのインク室、34…液室形成基板としてのインク室形成基板、36…ノズル連通口、36c…第2の連通孔としてのノズル通孔、36d…第3の連通孔としてのノズル通孔、38…供給側連通口、38c…第1の連通孔としての供給通孔、40…第1の凹部、42…第2の凹部、44a,44b,44c,44d…第2の連通孔列としてのノズル通孔列、56…圧力発生素子としての圧電振動子、60…圧力室、65…接着シート、69,70…連結部としてのタイバー、90…第3の凹部、100…プリンタ。
Claims (4)
- 圧力室および当該圧力室を加圧してノズル開口から液状体を吐出させる圧力発生素子を備えたアクチュエータユニットと、
前記圧力室に連通して液状体を前記圧力室に導入する第1の連通孔と前記圧力室の液状体をノズル開口へ導く第2の連通孔とが形成された供給口形成基板、および、前記供給口形成基板よりも液状体の吐出面側に配置され、前記第1の連通孔を介して前記圧力室に連通する液室と前記第2の連通孔を介して前記圧力室に連通して前記圧力室の液状体をノズル開口へ導く第3の連通孔と備えた液室形成基板、および、前記液室形成基板よりも液状体の吐出面側に配置され、前記第2の連通孔と前記第3の連通孔とを介して前記圧力室に連通するノズル開口を備えたノズル形成基板を備えた流路ユニットと、
を有し、
前記アクチュエータユニットと前記流路ユニットとが接合されてなる液滴吐出ヘッドであって、
前記アクチュエータユニットと前記流路ユニットとは、前記供給口形成基板の一面で接着され、
前記供給口形成基板には、前記第2の連通孔が複数の列状に形成されており、前記アクチュエータユニット側に開口するとともに前記第2の連通孔列の長さと同等もしくはそれ以上の長さを有する凹部が、少なくとも1つ、前記第2の連通孔列ごとに並設されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。 - 前記供給口形成基板には、前記第2の連通孔列が並列して形成されており、前記第2の連通孔列間に、前記第2の連通孔列に沿って前記凹部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記供給口形成基板は、平面視で前記第2の連通孔列の両側に沿って、前記凹部が並列されていることを特徴とする請求項1または2に記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記アクチュエータユニットと前記流路ユニットとは接着シートを用いて接着されており、
前記接着シートは、複数の接着部と、前記接着部を連結する連結部と、を有し、
前記凹部は、前記アクチュエータユニットと前記流路ユニットとが接合したときに、前記連結部を跨ぐように設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
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CN103660577A (zh) * | 2012-09-26 | 2014-03-26 | 精工爱普生株式会社 | 液体喷射头及液体喷射装置 |
CN103963466A (zh) * | 2013-02-01 | 2014-08-06 | 精工爱普生株式会社 | 液体喷射头、液体喷射装置以及液体喷射头的制造方法 |
-
2007
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Cited By (6)
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---|---|---|---|---|
CN103660577A (zh) * | 2012-09-26 | 2014-03-26 | 精工爱普生株式会社 | 液体喷射头及液体喷射装置 |
CN103963466A (zh) * | 2013-02-01 | 2014-08-06 | 精工爱普生株式会社 | 液体喷射头、液体喷射装置以及液体喷射头的制造方法 |
US20140218441A1 (en) * | 2013-02-01 | 2014-08-07 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus and method for manufacturing liquid ejecting head |
JP2014148105A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド、液体噴射装置および液体噴射ヘッドの製造方法 |
US8967771B2 (en) * | 2013-02-01 | 2015-03-03 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus and method for manufacturing liquid ejecting head |
CN103963466B (zh) * | 2013-02-01 | 2017-04-12 | 精工爱普生株式会社 | 液体喷射头、液体喷射装置以及液体喷射头的制造方法 |
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