JP2012206468A - 液体吐出ヘッド、およびそれを用いた記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】平板状のプレート22〜31を複数積層して構成されており、複数の液体吐出孔8および複数のしぼり12を有し、複数の液体加圧室10が最上層にあるプレート22の上面に開口している流路部材4に、圧電アクチュエータユニット21が積層されている液体吐出ヘッド2であって、液体加圧室10はプレート22に設けられた貫通孔と該貫通孔の下に位置するプレート23とで構成されるとともに、液体加圧室10は、平面視した場合に外形状が深さ方向において略一定の液体加圧室本体10aと、液体加圧室本体10aよりも外形状が大きい液体加圧室上端部10bとを含み、液体吐出孔8およびしぼり12は、液体加圧室本体10aに繋がっている。
【選択図】図5
Description
位素子を駆動する駆動周期を高くしようとする場合、駆動周期は1つの液滴を吐出する吐出信号よりも長くなり、1つの液滴を吐出する吐出信号は、圧力波が液体吐出孔からしぼりまで伝播する時間長さであるAL(Acoustic Length)に比例した長さとされることが
多いため、ALを短くすることが考えられる。液体加圧室を大きくすることは、基本的にALを大きくすることになるため、これらは両立させることは難しいという問題があった。
送ベルト111の搬送面127に押し付けられ、搬送面127上に固着する。そして、印刷用紙Pは、搬送ベルト111の回転に従って、液体吐出ヘッド2が設置されている方向へと搬送される。なお、搬送ベルト111の外周面113に粘着性のシリコンゴムによる処理を施してもよい。これにより、印刷用紙Pを搬送面127に確実に固着させることができる。
に配置されている。液体吐出孔8もこれと同様に配置されている。これによって、全体として長手方向に600dpiの解像度で画像形成が可能となっている。
した際の菱形形状の長い方の対角線の一端側の頂点付近(ここで付近とは、頂点から、液体加圧室10の面積中心から液体加圧室10の端までの長さの1/5程度の位置を意味する。))からサプライプレート25(詳細には副マニホールド5aの出口)までの各プレートに形成されている。なお、この連通孔には、アパーチャプレート24に形成されたしぼり12と、サプライプレート25、26に形成された個別供給流路6とが含まれている。
Circuit)に設けられた電極と電気的に接合されている。詳細は後述するが、個別電極35には、制御部100からFPCを通じて駆動信号(駆動電圧)が供給される。駆動信号は、印刷媒体Pの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。
共通電極34の厚さは2μm程度である。共通電極34は図示しない領域において接地され、グランド電位に保持されている。本実施形態では、圧電セラミック層21b上において、個別電極35からなる電極群を避ける位置に個別電極35とは異なる表面電極(不図示)が形成されている。表面電極は、圧電セラミック層21bの内部に形成されたスルーホールを介して共通電極34と電気的に接続されているとともに、多数の個別電極35と同様に、FPCの別の電極と接続されている。
間で分極方向への歪みに差が生じて、圧電セラミック層21bは液体加圧室10側へ凸となるように変形(ユニモルフ変形)する。
る。これによると、液体加圧室10内部が負圧状態から正圧状態に反転するときに両者の圧力が合わさり、より強い圧力で液滴を吐出させることができる。
のであり、このような大きさの場合、変位量はあまり大きくなく、10nm〜500nm程度である。液体加圧室上端部10bの深さは、この変位量の2倍程度以上にすれば、変位した変位素子50が液体加圧室本体10aに当たることはない。また、撓み変形を利用して駆動方法は、加える電圧を低くできるので、消費電力が少ないので、このような液体とヘッドに適している。なお、ここでいう変位量は最も変位の大きい部分の量であり、それは、ほぼ液体加圧室上端部10bの面積中心付近に生じると考えれるため、液体加圧室上端部10bの深さは、変位量と同程度にまでは浅くしてもよい。したがって、液体加圧室上端部10bの深さは1μm程度にすれば十分であり、このよう浅ければ、ALに対する、液体加圧室上端部10bの液体加圧室10aの外側に広がっている部分の寄与は非常に小さくできる。
短い方の対角線に沿った方向における液体加圧室上端部210bの大きさは、液体加圧室本体210aよりも大きくすれば、隣接する変位素子50との間隔をあまり狭めずに変位量を大きくできる。これは、変位量に影響を与えるのは、液体加圧室10の面積重心を通る線分のうち最も短いものの長さであるので、液体加圧室本体10aの短い方の対角線の方向に液体加圧室本体10bを大きくすることで、長い方の対角線の長さを変えなくても、変位量を大きくできるからである。
2・・・液体吐出ヘッド
4・・・流路部材
5・・・マニホールド
5a・・・副マニホールド
5b・・・マニホールドの開口
6・・・個別供給流路
8・・・液体吐出孔
9・・・液体加圧室群
10・・・液体加圧室
10a・・・液体加圧室本体
10b・・・液体加圧室上端部
11a、b、c、d・・・液体加圧室列
12・・・しぼり
13・・・液体吐出ヘッド本体
15a、b、c、d・・・液体吐出孔列
21・・・圧電アクチュエータユニット
21a、・・・圧電セラミック層(セラミック振動板)
21b・・・圧電セラミック層
22〜31・・・プレート
32・・・個別流路
34・・・共通電極
35、235・・・個別電極
35a、235a・・・個別電極本体
35b、235b・・・引出電極
36、236・・・接続電極
50、550・・・変位素子
Claims (5)
- 平板状のプレートを複数積層して構成されており、複数の液体吐出孔および複数のしぼりを有し、複数の液体加圧室が最上層にある前記プレートの上面に開口している流路部材に、振動板上に、共通電極、圧電セラミック層および複数の個別電極がこの順で積層されている圧電アクチュエータユニットが、前記複数の液体加圧室を覆うように積層されている液体吐出ヘッドであって、前記液体加圧室は前記プレートに設けられた貫通孔と該貫通孔の下に位置する前記プレートとで構成されるとともに、前記液体加圧室は、平面視した場合に外形状が深さ方向において略一定の液体加圧室本体と、該液体加圧室本体よりも外形状が大きい液体加圧室上端部とを含み、前記液体吐出孔および前記しぼりは、前記液体加圧室本体に繋がっていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
- 平面視した場合に、前記個別電極は、前記液体加圧室本体より小さいことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 平面視した場合に、前記個別電極は、前記液体加圧室上端部と略相似形状であり、前記液体加圧室上端部の面積に対する前記個別電極の面積の割合が、40%〜70%であることを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド。
- 平面視した場合に、前記液体加圧室本体は菱形形状であるとともに、前記液体吐出孔は前記液体加圧室本体の前記菱形形状の長い方の対角線の一端側の頂点付近に繋がっており、前記しぼりは前記液体加圧室の前前記対角線の他端側の頂点付近に繋がっており、前記液体加圧室上端部は、前記液体加圧室本体よりも正方形に近いひし形形状であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
- 請求項1〜4のいずれに記載の液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して相対的に搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部とを備えていることを特徴とする記録装置。
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