JP2010125760A - 液滴噴射装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ラインヘッド1は、複数のノズル61が開口する液滴噴射面60を有するノズルプレート72と、ノズルプレート72に接合されるプレート70,71,及び、圧電アクチュエータ57とを備えている。そして、ノズルプレート72は、液滴噴射面60と反対側に平面状の接合面を有し、前記接合面にはベースプレート71が接合されており、さらに、液滴噴射面60が曲面状に形成されている。
【選択図】図5
Description
4つのラインヘッド1は、それぞれが搬送ドラム3と対向して配置されている。そして、4つのラインヘッド1は、搬送ドラム3によって4つのラインヘッド1との間を搬送される印刷用紙Pに対して、4色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のインクをそれぞれ噴射し、文字や画像等を印刷する。
次に、ラインヘッド1について図2〜図4を参照して詳細に説明する。図2は、1つのラインヘッド1と搬送ドラム3の位置関係を示した斜視図である。図3は、図2のラインヘッド1を図の矢印(a)方向から見た平面図である。図4は、図2のラインヘッド1を図の矢印(b)方向から見た平面図を示す。図2に示すようにラインヘッド1は、後述する複数のノズル61及び圧力室52を含む液体流路等が形成された流路ユニット56と、この流路ユニット56の上面に配置されて、圧力室52内のインクに噴射圧力を付与する圧電アクチュエータ57(圧力付与手段)とを備えた構造をしている。なお、インク色毎に設けられている各ラインヘッド1の構造は共通しているので、以下ラインヘッド1として説明する。
次に、ラインヘッド1の製造方法について説明する。本実施形態では、上述したラインヘッド1のうち、ノズルプレート72(第1構造体)と、それ以外の構造(第2構造体)とをそれぞれ作製し、その後、両者を接合するという工程を経る。
まず、第1構造体としてのノズルプレート72を作製する工程について説明する。本実施形態では、ノズルプレート72を射出成形により作製する。即ち、所定の形状を有する金型内に流動状の合成樹脂材料を投入し、金型内で合成樹脂材料を硬化させることで、湾曲面、この湾曲面と反対側に位置する平面、及び、内部のマニホールド76やディセンダ77等のインク流路を成形し、成型品を金型から取り外す。
次に、流路ユニット56のうちの、ノズルプレート72を除く、2枚のプレート(キャビティプレート70及びベースプレート71)と、圧電アクチュエータ57とからなる第2構造体を作製する工程について説明する。
次に、第1構造体と第2構造体とを接着剤を用いて接合する。ここで、前述したように、第1構造体としてのノズルプレート72には、湾曲形状の液滴噴射面60と、その反対側の平面状の接合面98が形成されている。そして、このノズルプレート72の接合面98に、第2構造体を構成するベースプレート71の下面(キャビティプレート70と反対側の面)を接合する。尚、この両者の接合は、前記接合面98に対して直交する方向に、一方の構造体を他方の構造体に押圧しながら行う。これにより、接合面98に均等に力を作用させて両接合体を確実に接合することが可能となる。
ラインヘッド401は、インクを液滴として噴射するノズル461と、インクを噴射する際にインクに圧力を付与する圧力室52(圧力室)と、圧力室52とノズル461とを連通するディセンダ477(連通流路)と、圧力室52にインクを供給する4つのマニホールド476(共通液室)とを含んで構成される圧力室52が千鳥状の2次元マトリクス状に配列されている。また、圧力室52には、その対角線の一方の端がノズル461に連通しており、他方の端はマニホールド476と連通している。
次に、図8に基づき、ラインヘッド401の積層構造について説明する。本実施形態のラインヘッド401は、各種プレート部材を多数積層することによって形成されている。なお、ここでは、実施の形態1とは異なるノズルプレート72について詳しく説明する。他の構成は、実施の形態1と同様である。
3 搬送ドラム
10 搬送経路
52 圧力室
56 流路ユニット
57 圧電アクチュエータ
60 液滴噴射面
61 ノズル
70 キャビティプレート
71 ベースプレート
72 ノズルプレート
73 振動板
76 マニホールド
77 ディセンダ
78 圧電層
98 接合面
100 プリンタ
P 印刷用紙
Claims (16)
- 湾曲面を有する対象物、又は、湾曲された状態の対象物に液滴を噴射する液滴噴射装置であって、
液滴を噴射するノズルを含む液体流路の少なくとも一部が形成され、複数の前記ノズルが開口する液滴噴射面を有する第1構造体と、
前記第1構造体に接合される第2構造体とを備え、
前記第1構造体は、前記液滴噴射面と反対側に平面状の接合面を有し、前記接合面には前記第2構造体が接合されており、前記液滴噴射面が曲面状に形成されていることを特徴とする液滴噴射装置。 - 前記液滴噴射面は、その全域が前記対象物の前記湾曲面、又は、前記湾曲された状態の対象物の湾曲面と直交する方向において前記対象物との間の距離が等しくなる位置関係を前記対象物と取り得る形状を有していることを特徴とする請求項1に記載の液滴噴射装置。
- 前記ノズルの軸線が、前記対象物の前記湾曲面、又は、前記湾曲された状態の対象物の湾曲面と直交していることを特徴とする請求項1又は2に記載の液滴噴射装置。
- 第2構造体には、前記液体流路内の液体に圧力を付与する圧力付与手段が設けられていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の液滴噴射装置。
- 前記液体流路は、
液体に噴射圧力を付与するための複数の圧力室と、前記複数の圧力室と前記複数のノズルとをそれぞれ連通させる複数の連通流路とを含んでおり、
前記複数の連通流路が前記複数のノズルとともに前記第1構造体に形成されていることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の液滴噴射装置。 - 前記複数の圧力室は、前記接合面と平行な平面に沿って形成されていることを特徴とする請求項5に記載の液滴噴射装置。
- 前記液滴噴射面の、前記液滴噴射面に直交し且つ前記第1構造体の中心を通る対称軸に対して対称な位置に、前記ノズルがそれぞれ開口し、
各連通流路は、対応する前記圧力室から、前記接合面と直交する方向に前記ノズルまで延在していることを特徴とする請求項6に記載の液滴噴射装置。 - 前記複数の連通流路は、前記圧力室から前記ノズルまでの所定方向に直線状にそれぞれ延びており、前記所定方向における長さが互いに等しくなるように配置されており、
前記複数の連通流路のうちの一部の連通流路は、前記接合面に対して傾斜していることを特徴とする請求項6に記載の液滴噴射装置。 - 前記液滴噴射面の、前記対象物の前記湾曲面、又は、前記湾曲された状態の対象物の湾曲面に沿う方向に直交、且つ、前記接合面と平行に配置された前記複数の圧力室に沿ってノズルがそれぞれ開口し、
各連通流路の前記接合面に対する傾斜方向は、前記対象物の前記湾曲面、又は、前記湾曲された状態の対象物の湾曲面に沿う方向に直交、且つ、前記接合面と平行に配置された前記複数の圧力室に沿う方向であることを特徴とする請求項8に記載の液滴噴射装置。 - 前記液体流路は、前記複数の圧力室に連通する共通液室をさらに含んでおり、
前記第1構造体に前記共通液室が形成されていることを特徴とする請求項4〜9の何れかに記載の液滴噴射装置。 - 前記第1構造体は、樹脂材料で形成されていることを特徴とする請求項10に記載の液滴噴射装置。
- 液滴を噴射するノズルを含む液体流路を有し、湾曲面を有する対象物、又は、湾曲された状態の対象物に液滴を噴射する液滴噴射装置の製造方法であって、
前記液体流路の少なくとも一部が形成されるものであって、複数のノズルが開口する液滴噴射面を有する第1構造体を作製する、第1構造体作製工程と、
前記第1構造体に接合される第2構造体を作製する、第2構造体作製工程と、
前記第1構造体と前記第2構造体とを接合する接合工程とを備え、
前記第1構造体作製工程において、前記液滴噴射面を曲面状に形成するとともに、前記液滴噴射面と反対側に平面状の接合面を形成し、
前記接合工程において、前記接合面に前記第2構造体を接合することを特徴とする液滴噴射装置の製造方法。 - 前記接合工程において、前記接合面に対して直交方向に押圧することにより前記第1構造体と前記第2構造体とを接合することを特徴とする請求項12に記載の液滴噴射装置の製造方法。
- 前記第1構造体作製工程において、前記第1構造体を射出成形により形成することを特徴とする請求項12に記載の液滴噴射装置の製造方法。
- 前記第1構造体作製工程において、前記第1構造体を樹脂材料で形成することを特徴とする請求項14に記載の液滴噴射装置の製造方法。
- 前記第1構造体作製工程において、前記複数のノズルをレーザー加工により形成することを特徴とする請求項15に記載の液滴噴射装置の製造方法。
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