JP2012144038A - 液体吐出ヘッド及び液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液体を吐出する吐出口10に連通し、吐出口10から吐出される液体を貯留するための圧力室3を複数備え、圧力室3の内壁を構成する圧電素子の伸長及び収縮変形に応じて吐出口10から液体を吐出する液体吐出ヘッドであって、圧力室3の周囲に複数の凹部4a、4bが設けられており、少なくとも一つの凹部と圧力室3の間には圧電部材34が存在する。
【選択図】 図1
Description
まず、本発明の実施形態1を示す液体吐出ヘッドの構成について説明する。図1は、本発明の実施形態1の液体吐出ヘッドの外観を示す斜視図である。
図9は、本発明の実施形態2の液体吐出ヘッドを説明するための概略図である。図9(a)は、本実施形態の液体吐出ヘッド12aの吐出口10のレイアウト図である。図9(b)は、図9(a)に示す吐出口10から記録媒体に吐出されるインクのドット90を、インクを吐出する順番に対応付けて示した図である。また、図9(c)は、実施形態1の液体吐出ヘッド12の吐出口10のレイアウト図である。図9(d)は、図9(c)に示す吐出口10から記録媒体に吐出されるインクのドット90を、インクを吐出する順番に対応付けて示した図である。
図10は、本発明の実施形態3の液体吐出ヘッドの要部構成を示す正面図である。図10は、本実施形態の液体吐出ヘッド12bの圧力室3の周辺を拡大して示している。図10に示す液体吐出ヘッド12bは、凹部4bの形状が実施形態1の液体吐出ヘッド12と異なる。具体的には、実施形態1の液体吐出ヘッド12では、図2(a)に示すように、凹部4bの幅が、凹部4a同士の間隔よりも狭くなっていた。一方、本実施形態の液体吐出ヘッド12bは、凹部4bの幅W1を0.48mmとし、圧力室3を挟んで凹部4a同士の間隔を0.36mmとしている。すなわち、凹部4bの幅W1が凹部4a同士の間隔W2よりも広くなっている。そのため、本実施形態の液体吐出ヘッド12bは、実施形態1の液体吐出ヘッド12に比べ、圧力室3を収縮させやすくなるので、インクの吐出力が向上する。なお、本実施形態の液体吐出ヘッドは、実施形態1で説明した溝加工工程で溝17bの幅を広げることで製造できるため、製造が特別困難になることはない。
図11は、本発明の実施形態4の液体吐出ヘッドの外観を示す斜視図である。本実施形態の液体吐出ヘッド12cは、凹部4bの幅が実施形態3の液体吐出ヘッド12bよりもさらに広くなっている。具体的には、実施形態3の液体吐出ヘッド12bでは、一つの圧力室3に対して一つの凹部4bが形成されている。一方、本実施形態の液体吐出ヘッド12cは、二つの圧力室3に対応して一つの凹部4bが形成されている。そのため、本実施形態の液体吐出ヘッド12cは、実施形態3の液体吐出ヘッド12bに比べ、圧力室3を収縮させやすくなるので、インクの吐出力がより一層向上する。
図12は、本発明の実施形態5の液体吐出ヘッドの外観を示す斜視図である。本実施形態の液体吐出ヘッド12dは、凹部4bの形状が実施形態1の液体吐出ヘッド12と異なる。具体的には、実施形態1の液体吐出ヘッド12は、図2(a)に示すように、プレート2に複数の凹部4bが形成されている。一方、本実施形態の液体吐出ヘッド12dでは、複数の凹部4bが連結して幅広の一つの凹部4bとなっている。さらに、本実施形態の液体吐出ヘッド12dには、凹部4bと凹部4aを貫通するスリット23が設けられている。スリット23は、最上層の凹部4bから注入された絶縁冷却油24を、最下層の凹部4bまで充填するために形成されている。このようにして凹部4a、4bに絶縁冷却油24を循環させることによって、液体吐出ヘッド12dの冷却を可能にしている。
図13は、本発明の実施形態6の液体吐出ヘッドの外観を示す斜視図であり電極配線の構成以外は実施形態1と同様である。本発明の液体吐出ヘッドは、個々の圧力室を個別に駆動するドットオンディマンドタイプの液体吐出ヘッドを示している。図14は、図13に示す液体吐出ヘッドをその背面側(矢印A側)から見た図である。図13に示す電極6と第一の電極6aが対応するように電気的に接続されて個別電極を構成している。それぞれの電極6は、図14に示した面内で圧力室3の内壁から上方向に伸びており、液体吐出ヘッド11の稜線を跨いで、図13に示すように液体吐出ヘッド11の一つの側面に並べて配置されている。これらの電極のインクに接する部分には保護膜が形成されている。
図15は、本発明の実施形態7の液体吐出ヘッドの外観を示す斜視図である。基本的な構成は実施形態6と同じであるが、プレート2の材料が圧電体から快削性セラミックスに変更されている。圧力室3の上面が圧電体でないので駆動面は4面から3面に減少している。しかし、快削性セラミックスは、機械加工が容易で量産性に富み、また、高い熱伝導性があるためヘッドの昇温防止に有利である。ここでは圧力室の3面を駆動可能にしたが、圧力室周囲の部材を圧電体以外にしてもよく、また、圧電体で作成した場合においても電極を形成しない面を設けることで2面または1面のみを駆動可能としても良い。
4a、4b 凹部
10 吐出口
34 圧電部材
Claims (9)
- 液体を吐出する吐出口に連通し、該吐出口から吐出される液体を貯留するための圧力室を複数備え、前記圧力室の内壁面を構成する圧電素子の伸長及び収縮に応じて前記吐出口から液体を吐出する液体吐出ヘッドであって、
前記圧力室の周囲に複数の凹部が設けられており、少なくとも一つの前記凹部と前記圧力室の間には圧電部材が存在することを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記圧力室は、第1の方向に複数配置されるとともに、前記第1の方向と交差する第2の方向に複数配置され、
前記凹部は、前記第1の方向に前記圧力室と交互に形成された第1の凹部と、前記第2の方向に前記圧力室と交互に形成された第2の凹部と、を含む、請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記圧力室の前記内壁面を構成する第1の溝と、前記第1の凹部を構成する第2の溝とが形成された第1のプレートと、前記第2の凹部を構成する第3の溝が形成され、前記第1のプレートに積層された第2のプレートとを有する、請求項2に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第1のプレートと前記第2のプレートの少なくとも一方は圧電体である、請求項3に記載の液体吐出ヘッド。
- 液体を吐出する吐出口に連通し、該吐出口から吐出される液体を貯留するための複数の圧力室と、
前記圧力室の内壁面に設けられる第1の電極と、
前記圧力室の周囲に設けられる複数の凹部と、
前記複数の凹部のうち少なくとも1つの凹部の内壁面に設けられる第2の電極と、を備える液体吐出ヘッドであって、
前記圧力室と前記第2の電極が設けられた複数の凹部の前記内壁面との間に存在する、前記第1の電極と前記第2の電極とを結ぶ方向に分極された圧電部材を備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 変形可能な内壁面に第1の電極を形成した圧力室を、間隔をとって複数形成するとともに、前記圧力室同士の間に、第2の電極を内壁面に形成した凹部と、前記圧力室の内壁面から前記凹部の内壁面まで連続する圧電部材と、を形成する第1の工程と、
前記圧電部材を、前記圧力室の内壁面を変形可能に分極処理する第2の工程と、を有する、液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記第1の工程において、前記圧力室を、第1の方向に第1の間隔をとって複数配置するとともに、前記第1の方向と交差する第2の方向に第2の間隔をとって複数配置し、第1の凹部を、前記第1の方向に前記圧力室と交互に形成し、第2の凹部を、前記第2の方向に前記圧力室と交互に形成する、請求項6に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記第1の工程は、前記圧力室の前記内壁面を構成する第1の溝、および前記第1の凹部の前記内壁面を構成する第2の溝が形成された第1のプレートと、前記第2の凹部の前記内壁面を構成する第3の溝が形成された第2のプレートを互いに積層する積層工程を有する、請求項7に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記積層工程の前に前記第2の工程を行う、請求項8に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
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