JP2009125971A - Liquid jetting head and liquid jetting apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such problems that a waiting time for enabling the liquid jetting operation is needed long because it becomes effective to jet a liquid by raising a temperature of the liquid and lowering a viscosity of the liquid in the case of jetting the liquid with the high viscosity or when jetting of the liquid cannot be carried out smoothly, and because a heat capacity of a carriage is large in the case of warming the whole carriage, and that an energy required for raising the temperature becomes large to eventually cause increase of a power consumption. <P>SOLUTION: The liquid jetting head is equipped with a feeding flow channel where the liquid is stored, pressure chambers which communicate with the feeding flow channel and in which the liquid flows, and nozzles which are arranged in the pressure chambers and perform jetting of the liquid. A heater is arranged adjacently to at least one composition of the feeding flow channel, the pressure chamber and the nozzle. The heat capacity can be suppressed to be small by heating only a necessary minimum region, and the temperature of the liquid can be controlled in a short response time. Temperature control of the liquid can be carried out highly accurately. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。   The present invention relates to a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus.

従来から、例えば機能液やインクなどといった液体を、紙やガラス基板などの対象物に噴射し、所定の図柄や画像を形成する液体噴射装置が存在する。このような装置では、例えば液体としてのインクが流れる流路の途中に圧力室を設け、圧力室のインクに圧電素子の電歪性を利用して圧力を加えることによって、流路の最後端に位置するノズルからインク滴を噴射する液体噴射ヘッドが用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is a liquid ejecting apparatus that ejects a liquid such as a functional liquid or ink onto an object such as paper or a glass substrate to form a predetermined pattern or image. In such an apparatus, for example, a pressure chamber is provided in the middle of a flow path through which ink as a liquid flows, and pressure is applied to the ink in the pressure chamber using the electrostrictive property of the piezoelectric element, so that the end of the flow path is A liquid ejecting head that ejects ink droplets from a nozzle located is used.

ここで、粘性の高い液体を用いる場合、液体の噴射が円滑に行われない場合がある。このような場合、液体を昇温して、液体の粘性を落として噴射させることが有効となる。   Here, when a highly viscous liquid is used, the liquid may not be smoothly ejected. In such a case, it is effective to raise the temperature of the liquid and to eject the liquid with a reduced viscosity.

例えば、特許文献1に示すように、液体噴射ヘッドを含むキャリッジ全体をヒータで暖め、断熱材を用いてヒータから加えられた熱の放散を抑える構成が開示されている。   For example, as shown in Patent Document 1, a configuration is disclosed in which the entire carriage including a liquid ejecting head is heated by a heater and heat dissipation applied from the heater is suppressed using a heat insulating material.

特開2007−144273号公報JP 2007-144273 A

キャリッジ全体を暖める場合、キャリッジの熱容量が大きいため、液体噴射動作を行えるようになるための待機時間が長く必要となる。また、昇温に要するエネルギーが大きくなり、結果として消費電力の増大を招くという課題がある。   When the entire carriage is warmed, the carriage has a large heat capacity, so that a long waiting time is required to enable the liquid ejection operation. In addition, there is a problem in that the energy required for temperature increase increases, resulting in an increase in power consumption.

また、熱容量の大きな装置を昇温させるため、温度変化に対する応答性が低く、例えば液体噴射量を変動させた場合、液体の温度が不安定になり液体の粘度が変動し、液体の噴射量が不安定になるという課題がある。   In addition, since the temperature of an apparatus having a large heat capacity is raised, the responsiveness to a temperature change is low.For example, when the liquid injection amount is changed, the liquid temperature becomes unstable, the liquid viscosity changes, and the liquid injection amount There is a problem of becoming unstable.

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又は適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例にかかる液体噴射ヘッドにおいて、液体を蓄える供給流路と、前記供給流路と連通し、前記液体が流入する圧力室と、前記圧力室内に配置され前記液体の噴射を行うノズルと、を備え、前記供給流路と、前記圧力室と、前記ノズルの少なくとも一つの構成に加熱器が隣接して配置されていることを特徴とする。   Application Example 1 In the liquid ejecting head according to this application example, the supply flow path for storing the liquid, the pressure chamber communicating with the supply flow path, the liquid flowing in, and the liquid ejection disposed in the pressure chamber. And a heater is disposed adjacent to at least one of the supply flow path, the pressure chamber, and the nozzle.

この構成によれば、加熱される領域は従来技術と比べ小さくなる。そのため、熱容量を小さく抑えることが可能となり、短い応答時間で液体の温度を制御することが可能となり、液体の温度制御を高精度に行うことができる。   According to this configuration, the area to be heated is smaller than in the prior art. Therefore, the heat capacity can be kept small, the liquid temperature can be controlled with a short response time, and the liquid temperature can be controlled with high accuracy.

[適用例2]上記液体噴射ヘッドであって、前記加熱器を挟む両脇に、前記供給流路と、前記圧力室と、前記ノズルとのうち、少なくともいずれか一対の構成を有することを特徴とする。   Application Example 2 In the liquid jet head, the liquid jet head has at least one pair of configurations of the supply flow path, the pressure chamber, and the nozzle on both sides of the heater. And

上記した適用例によれば、加熱器を挟む位置に供給流路と、圧力室、ノズルの少なくとも一対の構成を有している。そのため、加熱器から供給される熱量の放散を抑えることが可能となり、液体の加熱に用いるエネルギーを低減させることが可能となる。   According to the application example described above, at least a pair of configurations of a supply flow path, a pressure chamber, and a nozzle are provided at a position sandwiching the heater. Therefore, it is possible to suppress the dissipation of the amount of heat supplied from the heater, and it is possible to reduce the energy used for heating the liquid.

[適用例3]上記液体噴射ヘッドであって、前記供給流路と、前記圧力室と、前記ノズルの少なくとも一つの構成に温度検出器を備えることを特徴とする。   Application Example 3 In the liquid jet head, a temperature detector is provided in at least one of the supply flow path, the pressure chamber, and the nozzle.

上記した適用例によれば、より精密に温度制御を行うことができる。温度検出器からの信号が一定値を示すよう加熱器に印加する電力を制御することで、液体の温度を精密に保つことが可能となる。   According to the application example described above, temperature control can be performed more precisely. By controlling the electric power applied to the heater so that the signal from the temperature detector shows a constant value, the temperature of the liquid can be accurately maintained.

[適用例4]本適用例にかかる液体噴射装置は、上記記載の液体噴射ヘッドを含むことを特徴とする。   Application Example 4 A liquid ejecting apparatus according to this application example includes the liquid ejecting head described above.

これによれば、液体の温度が精密に制御されることで液体の粘度を精密に制御することができるため、従来技術で構成される液体噴射ヘッドを搭載した液体噴射装置と比べ、高い描画品質を有する液体噴射装置を提供することが可能となる。   According to this, since the viscosity of the liquid can be precisely controlled by precisely controlling the temperature of the liquid, the drawing quality is higher than that of a liquid ejecting apparatus equipped with a liquid ejecting head constituted by a conventional technique. It is possible to provide a liquid ejecting apparatus having the following.

(第1の実施形態:加熱器の両面に独立した液体噴射ヘッドを具備した液体噴射装置)
以下、本実施形態を具体化した第1の実施形態について説明する。図1は本実施形態の液体噴射ヘッドを具備した液体噴射装置の一例について、その概略構造を示したものである。また、図中吹き出し部は、後述するキャリッジ20を白抜き矢印の方向から見たときの模式図である。なお、説明の便宜上、キャリッジ20を基準として、この白抜き矢印の方向を正面方向とし、横方向をそれぞれ左右側面方向と呼ぶこととする。また、印刷用紙25の方向を下方向、その反対方向を上方向として以降説明する。
(First embodiment: a liquid ejecting apparatus including independent liquid ejecting heads on both sides of a heater)
A first embodiment that embodies this embodiment will be described below. FIG. 1 shows a schematic structure of an example of a liquid ejecting apparatus including a liquid ejecting head according to the present embodiment. In addition, the blowing portion in the drawing is a schematic diagram when a carriage 20 described later is viewed from the direction of a white arrow. For convenience of explanation, the direction of the white arrow is referred to as the front direction, and the lateral direction is referred to as the left and right side directions, respectively, with the carriage 20 as a reference. In the following description, the direction of the printing paper 25 is the downward direction and the opposite direction is the upward direction.

このインクジェットプリンタ10は、液体としてのY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色インクがそれぞれ収納されたインクカートリッジ11,12,13,14がキャリッジ20に装着される。そして、各色インクに対応したそれぞれ4つの液体噴射ヘッド110,120,130,140がキャリッジ20の下方向に設けられ、これらの液体噴射ヘッドからインク滴を噴射して、印刷用紙25に所定の画像などを印刷するものである。   In this ink jet printer 10, ink cartridges 11, 12, 13, and 14 that store Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) inks as liquids are mounted on a carriage 20. Is done. Four liquid ejecting heads 110, 120, 130, and 140 corresponding to the respective color inks are provided below the carriage 20, and ink droplets are ejected from these liquid ejecting heads to form a predetermined image on the printing paper 25. Etc. are printed.

キャリッジ20は、キャリッジベルト41に固定され、キャリッジベルト41がキャリッジモータ40によって駆動されるのに伴って、フレーム17に固定されたガイド21に沿って図面左右方向(主走査方向)に移動する。このとき、各色インクを噴射するため液体噴射ヘッド110,120,130,140に、主走査方向に対して直交する方向に直線状に穿設された複数のノズルからなるノズル列から、印刷画像に相応した所定量のインク滴が噴射される。また印刷用紙25は、プラテン28によって裏面から支持されつつ、フレーム17に固定された駆動モータ26により駆動される図示しない紙送りローラーなどによって、図面上下方向に所定量ずつ移動する。こうして、印刷画像に相応した所定量のインク滴が、印刷用紙25全体に噴射されることによって画像が形成される。   The carriage 20 is fixed to the carriage belt 41, and moves in the horizontal direction of the drawing (main scanning direction) along the guide 21 fixed to the frame 17 as the carriage belt 41 is driven by the carriage motor 40. At this time, in order to eject each color ink, the liquid ejecting heads 110, 120, 130, and 140 are converted into print images from nozzle rows that are formed by a plurality of nozzles that are linearly formed in a direction orthogonal to the main scanning direction. A corresponding predetermined amount of ink droplets are ejected. The printing paper 25 is supported by the platen 28 from the back side, and is moved by a predetermined amount in the vertical direction of the drawing by a paper feed roller (not shown) driven by a driving motor 26 fixed to the frame 17. In this way, an image is formed by ejecting a predetermined amount of ink droplets corresponding to the printed image over the entire printing paper 25.

この液体噴射ヘッド110,120,130,140について図2〜図4を用いて詳しく説明する。なお、液体噴射ヘッド110,120,130,140は総て同じ構造を有していることから、代表して、液体噴射ヘッド110について以降説明する。   The liquid ejecting heads 110, 120, 130, and 140 will be described in detail with reference to FIGS. Since the liquid ejecting heads 110, 120, 130, and 140 all have the same structure, the liquid ejecting head 110 will be described as a representative.

図2は、液体噴射ヘッド110の概略構成を示した模式図で、(a)は、上方向から見た状態を、(b)は右側面方向から見た状態を、(c)は下方向から見た状態を、それぞれ示している。本実施形態の液体噴射ヘッドについて、インクの流路に沿ってその構成を説明する。   2A and 2B are schematic diagrams illustrating a schematic configuration of the liquid ejecting head 110. FIG. 2A illustrates a state viewed from above, FIG. 2B illustrates a state viewed from the right side direction, and FIG. 2C illustrates a downward direction. The state seen from is shown respectively. The configuration of the liquid jet head according to the present embodiment will be described along the ink flow path.

まず、図2(a)に示したように、開口部となるインク流入口111aが設けられた供給流路形成部材111に、図示しないインクカートリッジから供給されたインクが流入する。そして、供給流路形成部材111に流入したインクは、内部に形成された供給流路(以降、「リザーバ」と称す)111b,111cを通って、図中二点鎖線の矢印で示したように、連通孔113aと連通孔113bへ流れる。   First, as shown in FIG. 2A, ink supplied from an ink cartridge (not shown) flows into a supply flow path forming member 111 provided with an ink inlet 111a serving as an opening. The ink that has flowed into the supply flow path forming member 111 passes through supply flow paths (hereinafter referred to as “reservoir”) 111b and 111c formed inside, as indicated by the two-dot chain arrows in the figure. , Flows to the communication hole 113a and the communication hole 113b.

リザーバ111b,111cは、図2(b)に示すように、供給流路形成部材111と薄膜材112と連通板113とによって囲まれて形成され、連通孔113a,113bは連通板113に貫通開口されている。連通孔113aに流入したインクは、図2(b)に示すように、圧力室形成部材114に形成された圧力室114a,114b(114aと対向する側に配置されている)に流入する。そして、圧力室114a,114bに流入したインクは、圧電素子117の変形駆動によって変位する振動板116によって加圧され、ノズルプレート115に形成されたノズル115aからインク滴として噴射する。なお、図2(b)では省略しているが、連通孔113bに流入したインクも、図中裏面側となる左側面において圧力室形成部材114に形成された圧力室にて同様に加圧され、図2(c)に示したようにノズルプレート115に形成されたノズル115bから、同じくインク滴として噴射する。   As shown in FIG. 2B, the reservoirs 111b and 111c are formed by being surrounded by the supply flow path forming member 111, the thin film material 112, and the communication plate 113, and the communication holes 113a and 113b are opened through the communication plate 113. Has been. The ink that has flowed into the communication hole 113a flows into the pressure chambers 114a and 114b (disposed on the side facing the 114a) formed in the pressure chamber forming member 114, as shown in FIG. The ink that has flowed into the pressure chambers 114 a and 114 b is pressurized by the vibration plate 116 that is displaced by the deformation driving of the piezoelectric element 117, and is ejected as ink droplets from the nozzle 115 a formed on the nozzle plate 115. Although omitted in FIG. 2B, the ink flowing into the communication hole 113b is also pressurized in the pressure chamber formed in the pressure chamber forming member 114 on the left side which is the back side in the drawing. As shown in FIG. 2C, the ink is similarly ejected from the nozzle 115b formed on the nozzle plate 115 as ink droplets.

供給流路形成部材111、連通板113、圧力室形成部材114、ノズルプレート115は、それぞれ金属板(本実施形態ではステンレス鋼板)からなり、接着剤や溶着などによって互いに積層固着されて形成されている。薄膜材112は、インク滴の噴射動作などによってリザーバ111b,111cに生ずるインクの振動バランスをとるために、可撓性を有する樹脂製の薄板(本実施形態ではPPS(ポリフェニレンサルファイド樹脂))からなり、供給流路形成部材111の上面に、接着または溶着によって固定されている。   The supply flow path forming member 111, the communication plate 113, the pressure chamber forming member 114, and the nozzle plate 115 are each made of a metal plate (stainless steel plate in the present embodiment), and are laminated and fixed to each other by an adhesive or welding. Yes. The thin film material 112 is made of a flexible resin thin plate (in this embodiment, PPS (polyphenylene sulfide resin)) in order to balance the vibration of ink generated in the reservoirs 111b and 111c by an ink droplet ejection operation or the like. The upper surface of the supply flow path forming member 111 is fixed by adhesion or welding.

また、振動板116はセラミック板(本実施形態ではジルコニア板)からなり、図2(b)に示したように、連通板113、圧力室形成部材114、ノズルプレート115のそれぞれ左右の側壁面に接着固定されている。そして、同じく図2(b)に示したように、振動板116の表面には、圧力室114a,114bのインクを加圧するための圧電素子117が貼り付けられている。圧電素子117は、圧力室114a,114bの幅(図面左右方向)よりも狭い幅で、圧力室114a,114bの長手方向(図面上下方向)に長い形状を有するPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)などの電歪特性を有する圧電材料の薄板からなり、電圧を印加すると幅方向において湾曲するように構成されている。そして、図示しない電極が圧電素子117に接続形成され、所定の駆動信号が同じく図示しない結線部材を介して電極に印加されることによって圧電素子117が湾曲し、もって振動板116を変形させて圧力室114a,114bのインクを加圧するように形成されている。   The diaphragm 116 is made of a ceramic plate (in this embodiment, a zirconia plate). As shown in FIG. 2B, the diaphragm 116 is formed on the left and right side wall surfaces of the communication plate 113, the pressure chamber forming member 114, and the nozzle plate 115, respectively. Bonded and fixed. Similarly, as shown in FIG. 2B, a piezoelectric element 117 for pressing the ink in the pressure chambers 114a and 114b is attached to the surface of the diaphragm 116. The piezoelectric element 117 has a width narrower than the width of the pressure chambers 114a and 114b (the horizontal direction in the drawing) and is long in the longitudinal direction (the vertical direction of the drawing) of the pressure chambers 114a and 114b. It is composed of a thin plate of a piezoelectric material having the following electrostrictive characteristics, and is configured to bend in the width direction when a voltage is applied. An electrode (not shown) is connected to the piezoelectric element 117, and a predetermined drive signal is applied to the electrode through a connection member (not shown) to bend the piezoelectric element 117. It is formed so as to pressurize the ink in the chambers 114a and 114b.

本実施形態の液体噴射ヘッド110(図1参照)は、このようにインクの流路が構成される。その結果、図2(c)に示した如く、ほぼ直線状に所定のピッチ間隔で並んだノズル115aとノズル115bの2つのノズル列が形成される。   In the liquid ejecting head 110 (see FIG. 1) of the present embodiment, the ink flow path is configured as described above. As a result, as shown in FIG. 2C, two nozzle rows of nozzles 115a and nozzles 115b arranged in a substantially straight line at a predetermined pitch interval are formed.

加熱器150は、半ピッチずらしたノズル115a,115bとの間及び、リザーバ111b,111cとの間及び、圧力室114a,114bとの間に挿入され、ノズル115a,115bと圧力室114a,114b、リザーバ111b,111cを暖める機能を有している。加熱器150は、その両面からの熱を液体噴射ヘッド110(図1参照)に与えるため、高い熱効率をもってインクを加熱することができる。加熱器150は、例えばステンレス薄膜(抵抗体)をマイカ板(絶縁体)で挟んだ薄型ヒータを用いることが可能で、この場合数10μm程度の厚さでヒータを形成することができる。そのため、加熱器150の挿入による液体噴射ヘッド110を小型に保った状態で加熱を行うことができる。   The heater 150 is inserted between the nozzles 115a and 115b shifted by a half pitch, between the reservoirs 111b and 111c, and between the pressure chambers 114a and 114b, and the nozzles 115a and 115b and the pressure chambers 114a and 114b, It has a function of warming the reservoirs 111b and 111c. Since the heater 150 gives heat from both sides to the liquid ejecting head 110 (see FIG. 1), the ink can be heated with high thermal efficiency. As the heater 150, for example, a thin heater in which a stainless thin film (resistor) is sandwiched between mica plates (insulators) can be used. In this case, the heater can be formed with a thickness of about several tens of μm. Therefore, heating can be performed in a state where the liquid ejecting head 110 by inserting the heater 150 is kept small.

また、加熱する領域は液体噴射ヘッド110のみであるため、従来のキャリッジ20(図1参照)全体を暖める方法と比べ、短い時間で昇温することが可能となる。また、インク通過量が変動した場合では、例えば圧力室114a,114bの温度が局所的に変動する。この影響を受けて、インクの噴射量が変調され、画質の低下を招いてしまうが、液体噴射ヘッド110の温度を局所的に制御する場合、インク通過量の変動に追随して加熱器150を制御して液体噴射ヘッド110の温度を一定に保つことが可能となるため、画質の低下を抑制することが可能となる。   Further, since only the liquid ejecting head 110 is heated, it is possible to raise the temperature in a shorter time compared to the conventional method of heating the entire carriage 20 (see FIG. 1). Further, when the ink passage amount fluctuates, for example, the temperature of the pressure chambers 114a and 114b fluctuates locally. Under this influence, the ink ejection amount is modulated and the image quality is deteriorated. However, when the temperature of the liquid ejecting head 110 is controlled locally, the heater 150 is made to follow the fluctuation of the ink passage amount. Since the temperature of the liquid ejecting head 110 can be kept constant by controlling, it is possible to suppress deterioration in image quality.

また、加熱器150の近傍に温度検出器151を配置しても良い。温度検出器151は、例えば半導体センサなどを用いることが好適である。そして、温度検出器151からの出力を一定に保つようフィードバック制御を行うことで、一定の温度に保つことができるため好適である。また、温度検出器151の設置に代えて、加熱器150の電気抵抗変化などを検出して一定の温度に保つよう制御しても良い。この場合、加熱器150と温度検出器151が等価的に同一の場所に配置されるため、高い制御性を持って温度制御を行うことができる。また、この場合温度検出器151の設置を省略することができるため、より少ない工程で液体噴射ヘッド110を組み立てることができる。また、温度検出器151を省略することで、コスト的に優位性を持つことが可能となる。   Further, a temperature detector 151 may be disposed in the vicinity of the heater 150. The temperature detector 151 is preferably a semiconductor sensor, for example. Then, feedback control is performed to keep the output from the temperature detector 151 constant, which is preferable because a constant temperature can be maintained. Moreover, it may replace with installation of the temperature detector 151, and may control to detect the electrical resistance change of the heater 150, etc. and to maintain it at a fixed temperature. In this case, since the heater 150 and the temperature detector 151 are equivalently disposed at the same place, temperature control can be performed with high controllability. In this case, since the installation of the temperature detector 151 can be omitted, the liquid ejecting head 110 can be assembled with fewer steps. Further, by omitting the temperature detector 151, it becomes possible to have an advantage in cost.

また、本実施形態では、加熱器150は液体噴射ヘッド110の全域に配置しているが、これは部分的に配置するようにしても良い。特に、液体噴射ヘッド110を電鋳法を用い、ニッケルなどの金属を用いる場合や、半導体シリコンをMEMS加工して用いる場合には、液体噴射ヘッド110の熱伝導性が高いため、部分的な加熱を行っても大きな温度分布を発生させることなくインクを加熱することが可能である。この場合、加熱器150の構成に自由度が生じるため、液体噴射ヘッド110のレイアウトを任意性を持って配置することが可能となる。   Further, in the present embodiment, the heater 150 is disposed over the entire area of the liquid ejecting head 110, but this may be partially disposed. In particular, when the liquid ejecting head 110 is electroformed and a metal such as nickel is used, or when semiconductor silicon is used after being processed by MEMS, the liquid ejecting head 110 has high thermal conductivity. It is possible to heat the ink without generating a large temperature distribution even if it is performed. In this case, since the flexibility of the configuration of the heater 150 occurs, the layout of the liquid ejecting head 110 can be arranged with arbitraryness.

(第2の実施形態:加熱器の片面に液体噴射ヘッドを配置する場合)
以下、第2の実施形態について図面を用いて説明する。
図3(a)は液体噴射ヘッド210の平面図、図3(b)、図3(c)はそれぞれ液体噴射ヘッド210の断面図である。図3に示す液体噴射ヘッド210は、圧力室214、圧力室214と一体化されたノズルプレート215、圧力室214と一体化されたリザーバ211に生ずるインクの振動バランスをとるために、可撓性を有する樹脂製の薄板からなる薄膜材212、薄膜材212と協働して圧力室214に圧力を印加する圧電素子217、ノズルプレート215に穿孔されたノズル218と、を含む。
(Second embodiment: When a liquid jet head is arranged on one side of a heater)
The second embodiment will be described below with reference to the drawings.
3A is a plan view of the liquid ejecting head 210, and FIGS. 3B and 3C are cross-sectional views of the liquid ejecting head 210, respectively. The liquid ejecting head 210 shown in FIG. 3 is flexible in order to balance the vibration of ink generated in the pressure chamber 214, the nozzle plate 215 integrated with the pressure chamber 214, and the reservoir 211 integrated with the pressure chamber 214. A thin film material 212 made of a resin thin plate, a piezoelectric element 217 for applying pressure to the pressure chamber 214 in cooperation with the thin film material 212, and a nozzle 218 drilled in the nozzle plate 215.

加熱器150は、液体噴射ヘッド210のノズル218が穿孔されている側に配置されている。   The heater 150 is disposed on the side where the nozzle 218 of the liquid jet head 210 is perforated.

一体化された圧力室214、リザーバ211、ノズルプレート215は例えば材質としてニッケルなどを用い、電鋳法を用いて形成することができる。   The integrated pressure chamber 214, reservoir 211, and nozzle plate 215 can be formed, for example, using nickel or the like as a material and using an electroforming method.

薄膜材212は、インク滴の噴射動作などによってリザーバ211に生ずるインクの振動バランスをとるために、可撓性を有する樹脂製の薄板(本実施形態ではPPS(ポリフェニレンサルファイド樹脂))からなり、リザーバ211の上面に、接着または溶着によって固定されている。
リザーバ211は、図示せぬ外部から供給される液体を蓄える機能を有している。
圧力室214は、リザーバ211から液体の供給を受け、液体で満たされた状態に保持される。
ノズルプレート215は、液体を描画対象に噴射する機能を有している。
薄膜材212は、インク滴噴射に伴う圧力変動を緩和する機能を有している。
そして、圧電素子217は振動板216と協働して圧力室214の断面積を変化させ、ノズルプレート215より液体を噴射する機能を有している。
The thin film material 212 is made of a flexible resin thin plate (in this embodiment, PPS (polyphenylene sulfide resin)) in order to balance the vibration of ink generated in the reservoir 211 by an ink droplet ejection operation or the like. It is fixed to the upper surface of 211 by adhesion or welding.
The reservoir 211 has a function of storing liquid supplied from outside (not shown).
The pressure chamber 214 is supplied with liquid from the reservoir 211 and is held in a state filled with liquid.
The nozzle plate 215 has a function of ejecting liquid onto a drawing target.
The thin film material 212 has a function of mitigating pressure fluctuations accompanying ink droplet ejection.
The piezoelectric element 217 has a function of changing the cross-sectional area of the pressure chamber 214 in cooperation with the vibration plate 216 and ejecting liquid from the nozzle plate 215.

加熱器150は、ノズル218を避けるように配置され、液体噴射ヘッド210を加熱する。ノズル218を避けるように配置することで、ノズル218より噴射されるインクの着弾点に影響を及ぼさぬよう加熱することが可能となる。この場合でも上述した第1の実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。また、上述した第1の実施形態と同様に温度検出器151を取り付けることでフィードバック制御を行うことが可能となり、より高い温度制御性を獲得することができる。また、加熱器150は必ずしも液体噴射ヘッド210の全域に分布していなくとも良い。例えば液体噴射ヘッド210を電鋳法や半導体シリコンのMEMSで形成する場合、液体噴射ヘッド210の熱伝導性が高いため、部分的な加熱を行っても大きな温度分布を発生させることなくインクを加熱することが可能である。この場合、加熱器150の構成に自由度が生じるため、液体噴射ヘッド210のレイアウトを任意性を持って配置することが可能となる。また、液体噴射ヘッド210の設計を変えなくとも加熱器150を配置することができるため、開発要素を抑えることができる。例えば同じ構成を有する液体噴射ヘッド210を用いて、一つは加熱器150がない通常のヘッドとして扱い、もう一つは加熱器150を搭載し、高粘度インク用のヘッドとして供給することが可能となり、わずかな変更で別の機能を有する商品を提供することが可能となる。   The heater 150 is disposed so as to avoid the nozzle 218 and heats the liquid ejecting head 210. By arranging so as to avoid the nozzles 218, it is possible to heat the inks without affecting the landing points of the ink ejected from the nozzles 218. Even in this case, it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment described above. Moreover, it becomes possible to perform feedback control by attaching the temperature detector 151 as in the first embodiment described above, and higher temperature controllability can be obtained. Further, the heater 150 does not necessarily have to be distributed over the entire area of the liquid jet head 210. For example, when the liquid ejecting head 210 is formed by an electroforming method or a semiconductor silicon MEMS, the liquid ejecting head 210 has high thermal conductivity, so even if partial heating is performed, the ink is heated without generating a large temperature distribution. Is possible. In this case, since the flexibility of the configuration of the heater 150 occurs, the layout of the liquid ejecting head 210 can be arranged with arbitraryness. Further, since the heater 150 can be arranged without changing the design of the liquid ejecting head 210, development elements can be suppressed. For example, by using the liquid jet head 210 having the same configuration, one can be treated as a normal head without the heater 150, and the other can be equipped with the heater 150 and supplied as a head for high viscosity ink. Thus, it is possible to provide a product having another function with a slight change.

(第3の実施形態:加熱器が圧力室に挟まれて配置される場合)
以下、第3の実施形態について図面を用いて説明する。
図4(a)は、液体噴射ヘッド210の平面図、図4(b)、図4(c)はそれぞれ液体噴射ヘッド210の断面図である。液体噴射ヘッド210の構造は加熱器150のレイアウトが異なること以外は同じ機能を有しているため、同一の番号を与え、説明は省略する。
(Third embodiment: When a heater is disposed between pressure chambers)
Hereinafter, a third embodiment will be described with reference to the drawings.
4A is a plan view of the liquid ejecting head 210, and FIGS. 4B and 4C are cross-sectional views of the liquid ejecting head 210, respectively. Since the structure of the liquid jet head 210 has the same function except that the layout of the heater 150 is different, the same number is given and the description is omitted.

圧力室214は、隣の圧力室214との間に間隙を持って形成されており、圧力室214と、隣の圧力室214との間に加熱器150が挟まれている。また、隣接するノズル218とにも挟まれるように形成されている。この場合、圧力室214の温度制御が極めて精密に行えるため、生物試料など極めて温度に敏感な液体に対しても適用可能な液体噴射ヘッド210を提供することが可能となる。また、この場合でも液体噴射ヘッド210の温度制御性をさらに高めるべく温度検出器151を設けたり、加熱器150の温度特性(例えば電気抵抗の温度依存性)などを用いて温度制御することが可能である。   The pressure chamber 214 is formed with a gap between the pressure chamber 214 and the adjacent pressure chamber 214, and the heater 150 is sandwiched between the pressure chamber 214 and the adjacent pressure chamber 214. Further, it is formed so as to be sandwiched between adjacent nozzles 218. In this case, since the temperature control of the pressure chamber 214 can be performed with high precision, it is possible to provide the liquid ejecting head 210 that can be applied to extremely temperature-sensitive liquids such as biological samples. Even in this case, the temperature detector 151 can be provided to further increase the temperature controllability of the liquid ejecting head 210, or the temperature can be controlled using the temperature characteristics of the heater 150 (for example, the temperature dependence of the electrical resistance). It is.

(変形例)
上記した構成では、液体としてインクを例に取り説明してきたが、これは扱える液体をインクに限定する主旨ではなく、例えば液晶や、有機EL材料液、圧電素子材料液、高い粘度特性を有する紫外線効果溶液など、工業的応用に対しても適用することができる。特に高温で変質し、低温で粘性が高い、精密な温度制御すべき用途に対して好適な動作を行わせることができる。
(Modification)
In the above configuration, ink has been described as an example of the liquid. However, this is not intended to limit the liquid that can be handled to ink, but, for example, liquid crystal, organic EL material liquid, piezoelectric element material liquid, and ultraviolet light having high viscosity characteristics. It can also be applied to industrial applications such as effect solutions. In particular, it is possible to perform an operation suitable for an application where the temperature is deteriorated at high temperature and the viscosity is high at low temperature and the temperature should be precisely controlled.

液体噴射ヘッドを具備した液体噴射装置の概略構造図。FIG. 2 is a schematic structural diagram of a liquid ejecting apparatus including a liquid ejecting head. 液体噴射ヘッド概略構成を(a)は、上方向から見た状態を、(b)は右側面方向から見た状態を、(c)は下方向から見た状態を示した概略構造図。FIG. 3A is a schematic structural diagram illustrating a schematic configuration of a liquid ejecting head, where (a) illustrates a state viewed from above, (b) illustrates a state viewed from the right side surface direction, and (c) illustrates a state viewed from below. (a)は液体噴射ヘッドの平面図、(b)、(c)はそれぞれ液体噴射ヘッドの断面図。(A) is a plan view of the liquid ejecting head, and (b) and (c) are cross-sectional views of the liquid ejecting head. (a)は液体噴射ヘッドの平面図、(b)、(c)はそれぞれ液体噴射ヘッドの断面図。(A) is a plan view of the liquid ejecting head, and (b) and (c) are cross-sectional views of the liquid ejecting head.

符号の説明Explanation of symbols

10…インクジェットプリンタ、11,12,13,14…インクカートリッジ、17…フレーム、20…キャリッジ、21…ガイド、25…印刷用紙、26…駆動モータ、28…プラテン、40…キャリッジモータ、41…キャリッジベルト、110,120,130,140…液体噴射ヘッド、110a…液体噴射ヘッド、111…供給流路形成部材、111a…インク流入口、111b,111c…リザーバ、112…薄膜材、113…連通板、113a…連通孔、113b…連通孔、114…圧力室形成部材、114a,114b…圧力室、115…ノズルプレート、115a…ノズル、115b…ノズル、116…振動板、117…圧電素子、150…加熱器、151…温度検出器、210…液体噴射ヘッド、211…リザーバ、212…薄膜材、214…圧力室、215…ノズルプレート、216…振動板、217…圧電素子、218…ノズル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Inkjet printer 11, 12, 13, 14 ... Ink cartridge, 17 ... Frame, 20 ... Carriage, 21 ... Guide, 25 ... Printing paper, 26 ... Drive motor, 28 ... Platen, 40 ... Carriage motor, 41 ... Carriage Belt, 110, 120, 130, 140 ... Liquid ejecting head, 110a ... Liquid ejecting head, 111 ... Supply flow path forming member, 111a ... Ink inlet, 111b, 111c ... Reservoir, 112 ... Thin film material, 113 ... Communication plate, 113a ... Communication hole, 113b ... Communication hole, 114 ... Pressure chamber forming member, 114a, 114b ... Pressure chamber, 115 ... Nozzle plate, 115a ... Nozzle, 115b ... Nozzle, 116 ... Vibrating plate, 117 ... Piezoelectric element, 150 ... Heating 151 ... Temperature detector 210 ... Liquid jet head 211 ... Reservoir 12 ... thin film material, 214 ... pressure chamber, 215 ... nozzle plate, 216 ... diaphragm, 217 ... piezoelectric element, 218 ... nozzle.

Claims (4)

液体を蓄える供給流路と、前記供給流路と連通し、前記液体が流入する圧力室と、前記圧力室内に配置され前記液体の噴射を行うノズルと、を備え、
前記供給流路と、前記圧力室と、前記ノズルの少なくとも一つの構成に加熱器が隣接して配置されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
A supply channel that stores liquid; a pressure chamber that communicates with the supply channel and into which the liquid flows; and a nozzle that is disposed in the pressure chamber and that ejects the liquid.
A liquid ejecting head, wherein a heater is disposed adjacent to at least one of the supply flow path, the pressure chamber, and the nozzle.
請求項1に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記加熱器を挟む両脇に、前記供給流路と、前記圧力室と、前記ノズルとのうち、少なくともいずれか一対の構成を有することを特徴とする液体噴射ヘッド。
The liquid ejecting head according to claim 1,
A liquid ejecting head having at least one pair of the supply channel, the pressure chamber, and the nozzle on both sides of the heater.
請求項1または2に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記供給流路と、前記圧力室と、前記ノズルの少なくとも一つの構成に温度検出器を備えることを特徴とする液体噴射ヘッド。
The liquid ejecting head according to claim 1 or 2,
A liquid ejecting head comprising a temperature detector in at least one of the configuration of the supply channel, the pressure chamber, and the nozzle.
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドを含むことを特徴とする液体噴射装置。   A liquid ejecting apparatus comprising the liquid ejecting head according to claim 1.
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