JP2015044359A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 Download PDF

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Abstract

【課題】インク滴に対して所望の光エネルギーを与え、インク滴を効果的に乾燥させることができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】インク滴を吐出する複数のノズル孔が並設されたノズルプレートと、液体が充填されるとともに、ノズル孔に連通する複数の吐出チャネル45Aが並設されたアクチュエータプレート40と、吐出チャネル45Aを覆うとともに、吐出チャネル45A内にインクを導入するインク導入孔41aを有するカバープレート41と、インク滴を加熱するための光束を伝搬する光ファイバ61と、を備え、アクチュエータプレート40の吐出チャネル45A内に光ファイバ61が保持されていることを特徴とする。
【選択図】図5

Description

本発明は、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。
従来、被記録媒体に液滴状のインク(以下、単にインク滴という。)を吐出して、被記録媒体に画像や文字を記録する装置として、インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)を備えたインクジェットプリンタ(液体噴射装置)がある。
一般に、インクジェットヘッドは、複数のノズル孔からなるノズル列を有するノズルプレートと、ノズル孔に連通する複数のチャネルを有するアクチュエータプレートと、各チャネルそれぞれに連通する共通インク室を有するカバープレートと、を備えている。この構成によれば、チャネル内を収縮させてチャネル内の圧力を上昇させることで、チャネル内のインクをノズル孔から吐出させ、被記録媒体上にインク滴を着弾させるようになっている。
近時では、インクジェットヘッドにレーザヘッドを搭載し、このレーザヘッドから出射される光束を用いてインク滴を乾燥させる技術が開発されている。レーザヘッドは、発光部、及び発光部から出射された光束を集光するレンズ等を主に備えている。
この場合、インクジェットヘッドと被記録媒体とを相対移動させながら、ノズル孔からインク滴を吐出するとともに、被記録媒体上におけるインク滴の着弾位置に向けて光束を照射する。発光部から出射される光束は、レンズで集光された後、被記録媒体上に着弾したインク滴に照射される。
これにより、インク滴を瞬時に乾燥させることができるので、被記録媒体上に着弾したインク滴が濡れ拡がるのを抑制し、微細な印字パターンを得ることができるとされている。
しかしながら、上述の構成にあっては、インクジェットヘッドの外側に別体のレーザヘッドを搭載するため、ノズル孔に対するレーザヘッド(レンズ)の位置決め精度が低いという問題がある。また、ノズル孔とレーザヘッドとの間の距離が長くなるため、被記録媒体上におけるレーザヘッドの照射位置が、インク滴の着弾位置まで移動するのに時間がかかる。
その結果、インク滴への光束の照射精度が低く、インク滴の乾燥に時間がかかるため、インク滴が被記録媒体上に濡れ広がるおそれがある。
そこで、例えば下記特許文献1には、ノズルプレートのうち、ノズル孔に隣接する部分に透過液が導入される照射ノズルと、照射ノズルの上方に配設されたレーザアレイと、を備え、照射ノズルの開口端縁に、透過液の表面張力によってノズルプレートに対して被記録媒体側に向けて突出する液体レンズを形成する構成が開示されている。
この構成によれば、ノズルプレートに液体レンズを配設できるので、ノズル孔と照射ノズル(液体レンズ)との位置精度を向上できるとともに、光束の照射位置とインク滴の着弾位置との距離を短縮できるとされている。
特許第4297066号公報
しかしながら、上述した従来技術のように、液体レンズを用いる場合、正確で安定したレンズ形状を透過液の表面張力により形成することが困難である。この場合、光軸や焦点が不安定になるため、インク滴への光束の照射精度が依然低く、所望の光エネルギーをインク滴に与えることが難しい。
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、液体に対して所望の光エネルギーを与え、液滴を効果的に乾燥させることができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することである。
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を提供する。
(1)本発明に係る液体噴射ヘッドは、液体を噴射する複数の噴射孔が並設された噴射孔プレートと、液体が充填されるとともに、前記噴射孔に連通する複数の噴射チャネルが並設されたアクチュエータプレートと、前記噴射チャネルを覆うとともに、前記噴射チャネル内に液体を導入する導入孔を有するカバープレートと、前記噴射孔から噴射された液体を加熱するための光束を伝搬する光導波路と、を備え、前記アクチュエータプレート及び前記カバープレートのうち、何れか一方側には、前記光導波路を位置決めする位置決め溝が形成されていることを特徴としている。
この構成によれば、光導波路から出射される光束が、噴射孔から噴射された液体、または被記録媒体における液体の着弾位置に照射されることで、液体が加熱されることになる。これにより、液体を乾燥させ、液体の粘度を上昇させることができるので、被記録媒体に着弾した液体が濡れ広がるのを抑制できる。その結果、微細な印字パターンを得ることができる。
特に、本発明の構成によれば、アクチュエータプレート及びカバープレートのうち、何れか一方側に、位置決め溝を形成することで、噴射孔に対して光導波路を接近させた上で、噴射孔に対して光導波路を高精度に位置決めすることができる。これにより、光束の光軸や焦点を安定させ、所望の光エネルギーを液体に与えることができるので、液体を効率的に乾燥させることができる。その結果、液体が被記録媒体上に濡れ広がるのを確実に抑制できる。
(2)上記本発明に係る液体噴射ヘッドにおいて、前記位置決め溝は、前記噴射チャネルであってもよい。
この構成によれば、噴射孔に対して光導波路をより接近させることができるので、光導波路から出射される光束を、噴射孔から噴射された液体、または被記録媒体における液体の着弾位置に確実、かつ効率的に照射させることが可能になる。
(3)上記本発明に係る液体噴射ヘッドにおいて、前記アクチュエータプレートには、液体が充填されないダミーチャネルが前記噴射チャネルと交互に並んで形成され、前記位置決め溝は、前記ダミーチャネルであってもよい。
この構成によれば、液体が充填されないダミーチャネル内に光導波路を保持させることで、噴射チャネル内に光導波路を保持させる構成と異なり、ダミーチャネルの外部に光導波路を引き出す際に、封止等を行う必要がない。その結果、より構成の簡素化を図ることができる。
また、噴射チャネル内に光導波路を保持させる構成と異なり、光導波路を追加することによる噴射チャネル内の液体容量の変化等がないので、安定した液体噴射性能を維持することができる。
(4)上記本発明に係る液体噴射ヘッドにおいて、前記光導波路の外径は、前記ダミーチャネルのチャネル幅よりも小さくなっていてもよい。
この構成によれば、液体の噴射時、噴射チャネルを画成する駆動壁がダミーチャネル側へ突出するように変形した場合であっても、光導波路と駆動壁との干渉を抑制して、安定した液体噴射性能を維持できる。
(5)上記本発明に係る液体噴射ヘッドにおいて、前記位置決め溝は、溝幅方向の中央部に向かうに従い漸次深くなるように形成されていてもよい。
この構成によれば、位置決め溝内に光導波路をより安定して保持させることができる。
(6)上記本発明に係る液体噴射装置において、上記本発明の液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、を備え、前記光導波路の出射側端面及び前記噴射孔は、前記噴射孔の開口方向から見た平面視において、前記液体噴射ヘッドと前記被記録媒体との相対移動方向上で重なる位置に配置されていることを特徴としている。
この構成によれば、光導波路の出射側端及び噴射孔が、液体噴射ヘッドと被記録媒体との相対移動方向上で重なる位置に配置されているため、液体噴射ヘッド及び被記録媒体を相対移動させるだけで、光束の出射位置を液体の噴射軌跡上まで導くことができる。これにより、光軸を曲げたり、光導波路自体を噴射軌跡上に向けたりする必要がないので、構成の簡素化を図った上で、確実に液体を加熱できる。
本発明によれば、液体に対して所望の光エネルギーを与え、液滴を効果的に乾燥させることができる。
インクジェットプリンタの概略構成図である。 インクジェットヘッドの斜視図である。 ヘッドチップの斜視図である。 ヘッドチップの分解斜視図である。 アクチュエータプレートとカバープレートとを分解した状態における拡大斜視図である。 図3のB−B線に沿う断面図である。 図5のC矢視に相当する拡大断面図である。 図7に相当する拡大断面図であって、インクジェットヘッドの動きを説明するための説明図である。 第2実施形態におけるヘッドチップを示す図であって、図4のD−D線に相当する断面図である。 位置決め溝の他の構成を示す図であって、アクチュエータプレートの拡大断面図である。 位置決め溝の他の構成を示す図であって、(a)は図9に相当する拡大断面図、(b)は図7に相当する断面図である。 位置決め溝の他の構成を示す図であって、図9に相当する拡大断面図である。 位置決め溝の他の構成を示す図であって、図9に相当する拡大断面図である。 光学部の他の構成を示す図であって、(a)は図7に相当する断面図であり、(b)は(a)のE矢視図である。 光学部の他の構成を示す図であって、図7に相当する断面図である。 光学部の他の構成を示す図であって、図7に相当する断面図である。
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、本発明の液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置の一例として、インク(液体)を利用して記録紙等の被記録媒体に記録を行うインクジェットプリンタ(以下、単にプリンタという)を例に挙げて説明する。
[プリンタ]
図1はプリンタ1の概略構成図である。
図1に示すように、本実施形態のプリンタ1は、被記録媒体Sを搬送する一対の搬送手段2,3と、被記録媒体Sに図示しないインク(液体)を吐出するインクジェットヘッド4と、インクジェットヘッド4にインクを供給するインク供給手段5と、インクジェットヘッド4を被記録媒体Sの搬送方向(Y方向)と直交する走査方向(X方向)に走査させる走査手段6と、インクジェットヘッド4から吐出されるインク(インク滴)を加熱するインク滴加熱手段7と、を備えている。なお、被記録媒体Sとしては、紙や、樹脂フィルム、ガラス、セラミックス等、種々の材料を用いることができる。
また、本実施形態のプリンタ1には、搬送手段2,3、インクジェットヘッド4、インク供給手段5、走査手段6、及びインク滴加熱手段7等に電気的に接続されて相互に信号を送受信する制御ユニット8が設けられている。なお、図1中符号9は、プリンタ1の外観を構成する筺体9であり、この筺体9に上述した各構成品が搭載されている。また、本実施形態では、Y方向及びX方向の2方向に直交する上下方向をZ方向とする。
一対の搬送手段2,3は、Y方向に間隔をあけて配置されており、一方の搬送手段2がY方向の上流側に位置し、他方の搬送手段3がY方向の下流側に位置している。これら搬送手段2,3は、X方向に延設されたグリッドローラ2a,3aと、このグリッドローラ2a,3aに対して平行に配置されるとともに、グリッドローラ2a,3aとの間で被記録媒体Sを挟み込むピンチローラ2b,3bと、グリッドローラ2a,3aをその軸回りに回転させるモータ等の図示しない駆動機構と、をそれぞれ備えている。
そして、一対の搬送手段2,3のグリッドローラ2a,3aを回転させることで、被記録媒体SをY方向に沿った矢印A方向に搬送することが可能とされている。
インク供給手段5は、インクが収容されたインクタンク10と、インクタンク10及びインクジェットヘッド4間を接続するインク配管11と、を備えている。
図示の例では、インクタンク10は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の四色のインクがそれぞれ収容されたインクタンク10Y,10M,10C,10BがY方向に並んで配置されている。インク配管11は、例えば可撓性を有するフレキシブルホースであり、インクジェットヘッド4を支持するキャリッジ16の動作(移動)に追従可能とされている。
走査手段6は、X方向に延び、Y方向に間隔をあけて互いに平行に配置された一対のガイドレール15と、これら一対のガイドレール15に沿って移動可能に配置されたキャリッジ16と、このキャリッジ16をX方向に移動させる駆動機構17と、を備えている。
駆動機構17は、一対のガイドレール15の間に配置され、X方向に間隔をあけて配置された一対のプーリ18と、これら一対のプーリ18の間に巻回されてX方向に移動する無端ベルト19と、一方のプーリ18を回転駆動させる駆動モータ20と、を備えている。
キャリッジ16は、無端ベルト19に連結されており、一方のプーリ18の回転駆動による無端ベルト19の移動に伴ってX方向に移動可能とされている。また、キャリッジ16には、複数のインクジェットヘッド4がX方向に並んだ状態で搭載されている。図示の例では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の各インクをそれぞれ吐出する4つのインクジェットヘッド4、すなわちインクジェットヘッド4Y,4M,4C,4Bがキャリッジ16に搭載されている。なお、上述した搬送手段2,3及び走査手段6により、インクジェットヘッド4と被記録媒体Sとを相対的に移動させる搬送手段を構成している。
<インクジェットヘッド>
次に、上述したインクジェットヘッド4について詳述する。図2は、インクジェットヘッド4の斜視図である。なお、インクジェットヘッド4Y,4M,4C,4Bは、供給されるインクの色以外は何れも同一の構成からなるため、以下の説明では、まとめてインクジェットヘッド4として説明する。
図2に示すように、インクジェットヘッド4は、キャリッジ16に固定される固定プレート25と、この固定プレート25上に固定されたヘッドチップ26と、インク供給手段5から供給されたインクを、ヘッドチップ26の後述するインク導入孔41a(図3参照)にさらに供給するインク供給部27と、ヘッドチップ26に駆動電圧を印加する制御手段28と、を備えている。
インクジェットヘッド4は、駆動電圧が印加されることで、各色のインクを所定の吐出量で吐出する。このとき、インクジェットヘッド4が走査手段6によりX方向に移動することで、被記録媒体Sにおける所定範囲に記録を行うことができ、この走査を搬送手段2,3により被記録媒体SをY方向に搬送しながら繰り返し行うことで、被記録媒体Sの全体に記録を行うことが可能となる。
固定プレート25には、アルミ等の金属製のベースプレート30がZ方向に沿って起立した状態で固定されているとともに、ヘッドチップ26の後述するインク導入孔41aにインクを供給する流路部材31が固定されている。流路部材31の上方には、インクを貯留する貯留室を内部に有する圧力緩衝器32がベースプレート30に支持された状態で配置されている。そして、流路部材31と圧力緩衝器32とはインク連結管33を介して連結され、圧力緩衝器32にはインク配管11が接続されている。
そして、圧力緩衝器32は、インク配管11を介してインクが供給されると、インクを内部の貯留室内に一旦貯留した後、所定量のインクをインク連結管33及び流路部材31を介してインク導入孔41aに供給する。
なお、これら流路部材31、圧力緩衝器32及びインク連結管33により、上述したインク供給部27を構成している。
また、固定プレート25には、ヘッドチップ26を駆動するための集積回路等の制御回路(駆動回路)35が搭載されたIC基板36が取り付けられている。この制御回路35と、ヘッドチップ26の後述するコモン電極50及びダミー電極52と、は、図示しない配線パターンがプリント配線されたフレキシブル基板37を介して電気接続されている。これにより、制御回路35は、フレキシブル基板37を介してコモン電極50とダミー電極52との間に駆動電圧を印加することが可能とされる。
そして、これら制御回路35が搭載されたIC基板36、及びフレキシブル基板37により、上述した制御手段28を構成している。なお、IC基板36には、上述した制御ユニット8がフレキシブル基板21(図1参照)を介して接続される。
(ヘッドチップ)
続いて、ヘッドチップ26について詳細に説明する。図3はヘッドチップ26の斜視図であり、図4はヘッドチップ26の分解斜視図である。
図3、図4に示すように、ヘッドチップ26は、アクチュエータプレート40、カバープレート41、支持プレート42及びノズルプレート43を備え、後述する吐出チャネル(噴射チャネル)45Aの長手方向(Y方向)端部に臨むノズル孔43aからインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプとされている。
図5はアクチュエータプレート40とカバープレート41とを分解した状態における拡大斜視図であり、図6は図3のB−B線に沿う断面図である。
図4〜図6に示すように、アクチュエータプレート40は、分極方向が厚さ方向(X方向)で異なる第1アクチュエータプレート40A及び第2アクチュエータプレート40Bの、2枚のプレートを積層した積層プレートとされている(いわゆる、シェブロン方式)。これら第1アクチュエータプレート40A及び第2アクチュエータプレート40Bは、ともに厚さ方向(X方向)に分極処理された圧電基板、例えばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)セラミックス基板であり、互いの分極方向を反対に向けた状態で接合されている。
アクチュエータプレート40は、平面視長方形状のものであり、その長手方向がY方向に沿って延在し、短手方向がZ方向に沿って延在している。なお、本実施形態のヘッドチップ26はエッジシュート対応のため、X方向、すなわち厚さ方向がプリンタ1におけるインクジェットヘッド4の走査方向に一致し、Y方向、すなわち長手方向が被記録媒体Sの搬送方向に一致し、Z方向、すなわち短手方向が走査方向に一致する。
また、本実施形態では、アクチュエータプレート40におけるZ方向の両側に位置する側面のうち、ノズルプレート43に対向する側面を前端面40aと称し、この前端面40aとはZ方向の反対側に位置する側面を後端面40bと称する。
図5、図6に示すように、アクチュエータプレート40の一方の主面(カバープレート41側に位置する面)40c(図5,6参照)には、Y方向に所定の間隔をあけて並んだ複数のチャネル45が形成されている。これら複数のチャネル45は、一方の主面40c側に開口した状態でZ方向に沿って直線状に延びる溝部であり、Z方向の一方側がアクチュエータプレート40の前端面40a側に開口している。これら複数のチャネル45の間には、断面矩形状でZ方向に延びる駆動壁46が形成され、この駆動壁46によって各チャネル45はそれぞれ区分けされている。
また、複数のチャネル45は、インクが充填される吐出チャネル45A(いわゆる、コモン溝)と、インクが充填されないダミーチャネル45B(いわゆる、アクティブ溝)と、に大別される。そして、これら吐出チャネル45Aとダミーチャネル45Bとは、Y方向に交互に並んで配置されている。
複数のチャネル45のうち、吐出チャネル45Aは、アクチュエータプレート40の後端面40b側に開口することなく、前端面40a側にだけ開口した状態で形成されている。なお、図示の例において、吐出チャネル45Aの後端面40b側は、後端面40bに向かうに従い漸次浅くなっている。一方、ダミーチャネル45Bについては、アクチュエータプレート40の前端面40a側だけでなく、後端面40b側にも開口するように形成されている。
吐出チャネル45Aの内壁面、すなわちY方向に向かい合う一対の側壁面及び底壁面には、コモン電極50が形成されている。このコモン電極50は、吐出チャネル45Aに沿ってZ方向に延び、アクチュエータプレート40の一方の主面40c上に形成されたコモン端子51(図5参照)に導通している。
なお、各コモン端子51はそれぞれ電気的に独立するようにパターン形成されている。また、本実施形態のコモン電極50は、上述したように吐出チャネル45Aにおける内壁面の全体に形成されているので、一対の側壁面上に形成された側面電極50aと、底壁面上に形成され、側面電極50a同士を接続する底面電極50bと、で断面U字状に形成された電極とされている。
一方、ダミーチャネル45Bの内壁面のうち、Y方向に向かい合う一対の側壁面には、その全面に亘ってダミー電極52がそれぞれ形成されている。これらダミー電極52は、ダミーチャネル45Bに沿ってZ方向に延び、アクチュエータプレート40の一方の主面40c上に形成されたダミー端子53(図5参照)に導通している。
なお、ダミー端子53は、アクチュエータプレート40の一方の主面40c上における後端面40b側に形成されており、吐出チャネル45Aを挟んだ両側に位置するダミー電極52同士(異なるダミーチャネル45B内に形成されたダミー電極52同士)を接続するように形成されている。この際、ダミー端子53は、一方の主面40c上において、コモン端子51よりも後端面40b側に離間した位置でY方向に延びることで、ダミー電極52同士をブリッジ状に繋いでいる。
なお、本実施形態のダミー電極52は、上述したコモン電極50と同様に、ダミーチャネル45Bの内壁面全体に一旦形成された後、内壁面における底壁面上に形成された電極部分がレーザ加工やダイシング加工等によって分断されることで、ダミーチャネル45Bの一対の側壁面にそれぞれ電気的に切り離された状態で形成される。
図3、図4に示すように、上述したカバープレート41は、アクチュエータプレート40の一方の主面40c上に重ね合されている。このカバープレート41には、インク導入孔41aがY方向に長い平面視矩形状に形成されている。
図6に示すように、このインク導入孔41aには、上述した流路部材31(図2参照)を介して供給されてきたインクを吐出チャネル45A内に導入させ、かつダミーチャネル45B内への導入を規制する複数のスリット55aが形成されたインク導入板55が形成されている。つまり、複数のスリット55aは、吐出チャネル45Aに対応する位置に形成され、各吐出チャネル45A内にのみインクを充填することが可能とされる。
なお、カバープレート41は、例えばアクチュエータプレート40と同じPZTセラミックス基板で形成され、アクチュエータプレート40と同じ熱膨張をさせることで、温度変化に対する反りや変形を抑制している。但し、この場合に限られず、アクチュエータプレート40とは異なる材料でカバープレート41を形成しても構わないが、熱膨張係数が近い材料を用いることが好ましい。
図3、図4に示すように、支持プレート42は、重ね合されたアクチュエータプレート40及びカバープレート41を支持するともに、ノズルプレート43を同時に支持している。支持プレート42には、Y方向に沿って嵌合孔42aが形成されており、重ね合されたアクチュエータプレート40及びカバープレート41を嵌合孔42a内に嵌め込んだ状態で支持している。この際、支持プレート42は、アクチュエータプレート40の前端面40aと面一となるように組み合わされている。
ノズルプレート43は、支持プレート42及びアクチュエータプレート40の前端面40aに、例えば接着等により固定されている。
ノズルプレート43は、光透過性を有する材料、例えばポリイミド等の樹脂材料からなるフィルム状とされている。なお、樹脂材料の他に、ガラス等により形成してもよく、また後述するレーザ光源60として、波長が赤外領域のものを利用する場合には、赤外光に対して透明な材料であるシリコンにより形成しても構わない。
また、ノズルプレート43には、Y方向に所定の間隔をあけて複数のノズル孔43aが一列に並んだ状態で形成されている。これらノズル孔43aは、複数の吐出チャネル45Aに対してそれぞれ対向する位置に形成されており、各吐出チャネル45A内に連通する。なお、通常時にノズル孔43aからインクが吐出されないように、各ノズル孔43aにおいて適切なメニスカスが保たれている。
(インク滴加熱手段)
ここで、上述したインク滴加熱手段7は、光束を出射するレーザ光源60と、レーザ光源60から出射される光束を伝搬させる光ファイバ(光導波路)61と、ノズルプレート43に形成されるとともに、光ファイバ61内を伝搬した光束を集光する光学部62と、を有している。
レーザ光源60は、各光ファイバ61の本数、本実施形態では各吐出チャネル45Aに対応して複数の発光部(不図示)がアレイ状に配列された、いわゆる半導体アレイレーザ等により構成されている。図1の例において、レーザ光源60は、筺体9側に設置された制御ユニット8内に設けられている。
レーザ光源60は、図示しないレーザ駆動回路に接続されており、上述した制御ユニット8から送信される画像データに基づいて制御される。レーザ駆動回路は、レーザ光源60の発光部それぞれに対応する複数のスイッチ素子を有し、各スイッチ素子を介して発光部それぞれに対して選択的に駆動信号が送信される。各レーザ光源60の発光部には、光ファイバ61の入射側端部が接続されており、各発光部から出射される光束が光ファイバ61内に供給されるようになっている。
図7は、図5のC矢視に相当する拡大断面図である。
図5〜図7に示すように、光ファイバ61は、レーザ光源60(発光部)から出射された光束を全反射条件で導くコア61aと、コア61aの屈折率より低い屈折率の材料からなり、コア61aに密着してコア61aを封止するクラッド61bと、を有する、いわゆるステップインデックス型(SI型)の光ファイバであって、断面視円形状とされている。なお、光ファイバ61は、石英やプラスチック等により構成されている。
光ファイバ61は、レーザ光源60の各発光部と、各光学部62と、との間で光束を各別に伝搬するものであって、本実施形態ではノズル数(ノズル孔43a及び吐出チャネル45Aの数)と同数設けられている。
図1に示すように、各光ファイバ61の入射側端部は、レーザ光源60の各発光部から引き出された後、束ねられた状態で、ヘッドチップ26の流路部材31まで引き回されている。なお、光ファイバ61は、各インクジェットヘッド4それぞれに対応して設けられている。しかし、図1においては、説明を分かり易くするため、各光ファイバ61を代表して、一のヘッドチップ26(インクジェットヘッド4)に接続される光ファイバ61のみを示し、他のヘッドチップ26(インクジェットヘッド4)に接続される光ファイバ61の図示を省略している。
図2に示すように、流路部材31まで引き回された光ファイバ61は、流路部材31のうち、Y方向に沿う一端部に形成された貫通孔64内を通ってカバープレート41のインク導入孔41a内のうち、Y方向に沿う一端側に引き回されている。なお、貫通孔64内には、光ファイバ61と、貫通孔64の内面と、の隙間を封止する樹脂材料等からなる図示しない封止剤が設けられている。
インク導入孔41a内に引き回された各光ファイバ61は、インク導入孔41a内をY方向の他端側に向けて配索され、Y方向に並んで配列された各吐出チャネル45A内に1本ずつ分配されている。
図5〜図7に示すように、各吐出チャネル45A内に分配された光ファイバ61は、各吐出チャネル45A内でそれぞれ保持されている。具体的に、光ファイバ61は、各吐出チャネル45A内を底壁面に沿ってZ方向に配索されており、その出射端面がノズルプレート43の内面(アクチュエータプレート40との接着面)に突き当たっている。
この場合、Z方向から見た平面視において、光ファイバ61の出射側端面は、インクジェットヘッド4の走査方向(X方向)でノズル孔43aと重なる位置に配置されている。本実施形態では、インクジェットヘッド4の走査方向(X方向)に沿う奥側(吐出チャネル45Aの底壁面側)に、光ファイバ61の出射側端面が配置されている。このように、光ファイバ61の出射側端部は、各吐出チャネル45A内に保持されることで、アクチュエータプレート40に対する位置決めが行われている。すなわち、本実施形態において、各吐出チャネル45Aは、光ファイバ61の位置決めを行う位置決め溝として機能する。
また、光ファイバ61の出射側端面は、コア61aと同等の屈折率を有する材料からなる接着剤により、ノズルプレート43の内面に接着されている。これにより、光ファイバ61の出射側端面と、ノズルプレート43の内面と、の間にインクが入り込むことが防止されている。また、光ファイバ61のうち、各吐出チャネル45A内に位置する部分は、各吐出チャネル45Aの底壁面に接着剤等により固定されている。
図7に示すように、光学部62は、ノズルプレート43の外面のうち、光ファイバ61の出射側端面にZ方向で重なる位置に形成されている。光学部62は、例えばホットエンボス加工等により形成されたものであって、ノズルプレート43の厚さ方向(Z方向)に窪む凹部62aと、凹部62a内に形成されたレンズ部62bと、を有している。レンズ部62bは、凹部62aの底面からノズルプレート43の外面側に向けて突の半球状に形成され、光ファイバ61(コア61a)の出射側端面から出射される光束を集光した後、インクジェットヘッド4の外部に出射する。
なお、光学部62は、ホットエンボス加工の他、エキシマレーザ加工や、グレースケールマスクを用いたエッチング等、種々の方法により形成しても構わない。また、エッチング等を採用した場合には、ノズル孔43aと光学部62とを一括して形成することも可能である。すなわち、ノズルプレート43のうち、ノズル孔43aの形成領域に対してはノズルプレート43の両面からハーフエッチングを行い、光学部62の形成領域に対してはノズルプレート43の外面側からのみハーフエッチングを行うことで、ノズル孔43aと光学部62とを一括して形成できる。これにより、ノズル孔43aに対して光学部62を高精度に位置決めすることができる。
[プリンタの動作方法]
次に、上述したように構成されたプリンタ1を利用して、被記録媒体Sに文字や図形等を記録する場合について以下に説明する。
図1に示すように、例えば、一対の搬送手段2,3により被記録媒体SをY方向に搬送させながら、走査手段6によりキャリッジ16を介して各インクジェットヘッド4をX方向に往復移動させる。そしてこの間に、各インクジェットヘッド4より4色のインクを被記録媒体Sに適宜吐出させることで、文字や画像等の記録を行うことができる。
ここで、各インクジェットヘッド4の動きについて、以下に詳細に説明する。
キャリッジ16(図1参照)によって往復移動が開始されると、制御ユニット8は例えばヘッドチップ26の制御回路35、及びレーザ光源60のレーザ駆動回路に対して画像データを送信する。
まず、ヘッドチップ26の制御回路35は送信された画像データに基づいて、各吐出チャネル45Aのコモン端子51及びダミー端子53のうち、駆動させる吐出チャネル45Aのコモン端子51及びダミー端子53間に電圧を印加する。すると、駆動壁46に厚みすべり変形が生じ、駆動壁46のうち、吐出チャネル45Aを画成する駆動壁46がダミーチャネル45B側へ突出するように変形する。すなわち、本実施形態のアクチュエータプレート40は、厚さ方向(X方向)に分極処理された2枚のアクチュエータプレート40A,40Bが積層されているため、駆動電圧を印加することで、駆動壁46のZ方向中間位置を中心にしてV字状に屈曲変形する。これにより、吐出チャネル45Aがあたかも膨らむように変形する。
図8は、図7に相当する断面図であって、インクジェットヘッド4の動きを説明するための説明図である。
このように、図8(a)に示すように、2つの駆動壁46の圧電厚み滑り効果による変形によって、吐出チャネル45Aの容積が増大する。そして、吐出チャネル45Aの容積が増大したことにより、インク導入孔41a内まで導かれているインクが吐出チャネル45A内に誘導される。そして、吐出チャネル45Aの内部に誘導されたインクは、圧力波となって吐出チャネル45Aの内部に伝搬し、この圧力波がノズル孔43aに到達したタイミングで、コモン端子51とダミー端子53に印加した駆動電圧をゼロにする。これにより、駆動壁46の変形が元に戻り、一旦増大した吐出チャネル45Aの容積が元の容積に戻る。この動作によって、吐出チャネル45Aの内部の圧力が増加し、インクが加圧される。その結果、インクをノズル孔43aから吐出させることができる。この際、インクはノズル孔43aを通過する際に、液滴状のインク滴となって吐出される。
一方、レーザ駆動回路は、制御ユニット8から送信される画像データに基づいて、レーザ光源60の各発光部のうち、駆動させる吐出チャネル45Aに対応する発光部のスイッチ素子を閉じる。そして、スイッチ素子が閉じられると、それらスイッチ素子に対応する発光部に駆動信号が送信され、この駆動信号に基いて発光部から光束が出射される。このように、制御ユニット8から入力される画像データに基いて各発光部の動作が制御されることで、複数の発光部のそれぞれに対して選択的に光エネルギーを印加して、各発光部から光束を各別に出射させることが可能とされている。
なお、レーザ駆動回路は、インクジェットヘッド4の制御回路35から、実際にインクジェットヘッド4が駆動しているか否かの信号を受信し、この受信信号に基づいて、各発光部に駆動信号を送信するように構成されていてもよい。このように構成することで、制御ユニット8からレーザ駆動回路に画像データが送信されているにも関わらず、何らかの要因によりインクジェットヘッド4が駆動していない場合、光束が空出射されることを防止できる。
また、発光部に入力される駆動信号としては、光束の出射時間(発光部の駆動時間)や、出射タイミング等を含んでいる。本実施形態において、各発光部の出射タイミングは、ノズル孔43aからインク滴が吐出される吐出タイミングに対して所定時間Tだけ遅れるように設定されている。この場合、光ファイバ61から出射される光束が、ノズル孔43aから吐出されて被記録媒体Sに向けて飛翔するインク滴の飛翔中に照射されるように、所定時間Tが設定されている。すなわち、所定時間Tとは、インクジェットヘッド4が走査手段6によりX方向に移動することで、インク滴が吐出されたノズル孔43aに対応する光ファイバ61の出射側端面(光束の出射位置)が、ノズル孔43aから吐出されたインク滴に、インク滴の吐出方向(Z方向)から見て重なるまでの時間である。
なお、所定時間Tは、制御ユニット8に予め記憶しておいてもよいし、インクジェットヘッド4の制御回路35が各吐出チャネル45Aを駆動させた信号をレーザ駆動回路が受信し、この受信してからの時間で設定するようにしてもよい。
図8(b)に示すように、レーザ光源60の発光部から出射された光束は、光ファイバ61内に供給された後、コア61aとクラッド61bとの間で全反射を繰り返しながら光ファイバ61内を出射側端面に向けて伝搬する。光ファイバ61内を出射側端面まで伝搬した光束は、ノズルプレート43を透過して、光学部62に入射する。そして、光束は光学部62のレンズ部62bで集光された後、インクジェットヘッド4の外部に向けて出射される。本実施形態において、光束はインク滴の吐出軌跡上(Z方向)、すなわち被記録媒体Sに向けて真直ぐ出射される。出射された光束は、対応する吐出チャネル45Aのノズル孔43aから吐出された飛翔中のインク滴に照射される。これにより、インク滴が加熱され、インク滴の溶剤が乾燥することで、インク滴の粘度が上昇することになる。
そして、図8(c)に示すように、光束が照射されたインク滴が被記録媒体S上に着弾することで、上述したように被記録媒体Sに文字や画像等を記録することができる。この場合、インク滴は、光束が照射されたことにより粘度が上昇しているので、被記録媒体Sに着弾した後、被記録媒体S上に濡れ広がるのを抑制できる。その結果、微細な印字パターンを得ることができる。
ここで、本実施形態では、インク滴を加熱するための光束を伝搬する光ファイバ61を、吐出チャネル45A内に保持させる構成とした。
この構成によれば、光ファイバ61をヘッドチップ26の吐出チャネル45A内に保持させることで、ノズル孔43aに対して光ファイバ61を接近させることができるため、光ファイバ61から出射される光束を速やかにインク滴に到達させることが可能になる。
しかも、ヘッドチップ26の吐出チャネル45A内に光ファイバ61を保持させることで、ノズル孔43aに対する光ファイバ61の位置決め精度を向上させ、インク滴への光束の照射精度を向上できるとともに、光束の光軸や焦点を安定させることができる。
その結果、所望の光エネルギーをインク滴に与えることができるので、インク滴を効率的に加熱でき、インク滴が被記録媒体S上に濡れ広がるのを確実に抑制できる。
そして、本実施形態では、光ファイバ61の出射側端面が、インクジェットヘッド4の走査方向(X方向)でノズル孔43aと重なる位置に配置されているため、インクジェットヘッド4をX方向に沿って走査するだけで、光束の出射位置をインク滴の吐出軌跡上(または着弾位置)まで導くことができる。これにより、光軸を曲げたり、光ファイバ61自体をインク滴の吐出軌跡上に向けたりする必要がないので、構成の簡素化を図った上で、光束をインク滴に照射させることができる。その結果、微細な印字パターンを得ることができる。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図9は、第2実施形態のヘッドチップ26を示す図であって、図4のD−D線に相当する断面図である。本実施形態では、光ファイバ61をダミーチャネル45B内に保持させる点で上述した第1実施形態と相違している。なお、以下の説明では、上述した第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図9に示すように、各ダミーチャネル45B内には、光ファイバ61の出射側端部が保持されている。具体的に、光ファイバ61は、各ダミーチャネル45B内を底壁面に沿ってZ方向に配索されており、その出射側端面がノズルプレート43の内面に接着剤を介して突き当たっている。また、光ファイバ61の出射側端部のうち、各ダミーチャネル45B内に位置する部分は、各ダミーチャネル45Bの底壁面に接着剤等により固定されている。なお、光ファイバ61の外径は、チャネル幅(Y方向に沿う幅)よりも小さく設定されていることが好ましい。これにより、インク滴の吐出時(駆動壁46の駆動時)において、駆動壁46と光ファイバ61との干渉を抑制して、液体吐出性能を維持できる。
また、本実施形態では、Z方向から見た平面視において、光ファイバ61の出射側端面と、ノズル孔43aと、がX方向及びY方向それぞれに交差する斜め方向で離間している。この場合、被記録媒体Sとインクジェットヘッド4との相対移動方向(インクジェットヘッド4の走査方向、及び被記録媒体Sの搬送方向のうち、少なくとも何れか一方)を、上述した斜め方向に設定することで、光ファイバ61の出射側端面及びノズル孔43aを相対移動方向で重なる位置に配置することができる。
また、図9では示されないが、ノズルプレート43のうち、各光ファイバ61の出射側端面とZ方向で重なる部分には、上述した光学部62(図7参照)が形成されている。
また、本実施形態において、ダミーチャネル45Bは、後端面40b側に開口しているため、この開口部分から光ファイバ61をヘッドチップ26の外部に引き出すことが可能である。ヘッドチップ26の外部に引き出された光ファイバ61は、その後上述した第1実施形態と同様にレーザ光源60まで引き回されている。なお、各光ファイバ61は、カバープレート41のうち、インク導入孔41aを避けた位置を貫通して、ヘッドチップ26の外部まで引き出しても構わない。
本実施形態によれば、インクが充填されないダミーチャネル45B内に光ファイバ61を保持させることで、ダミーチャネル45Bの外部に光ファイバ61を引き出す際に、封止等を行う必要がないので、より構成の簡素化を図ることができる。また、吐出チャネル45A内に光ファイバ61を保持させる構成と異なり、光ファイバ61を追加することによる吐出チャネル45A内に充填されるインク容量の変化等がないので、安定した吐出性能を維持することができる。
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、液体噴射装置の一例として、インクジェットプリンタ1を例に挙げて説明したが、プリンタに限られるものではない。例えば、ファックスやオンデマンド印刷機等であっても構わない。
また、上述した実施形態では、インクジェットヘッド4が複数搭載された複数色用のプリンタ1について説明したが、これに限られない。例えば、インクジェットヘッド4が一つの単色用のプリンタ1としても構わない。
また、本発明の実施形態で用いられるインクとしては、水性インクや油性インク、UVインク、微細金属粒子インク、炭素インク(カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン、グラフェン)等、種々の材料を用いることができる。なお、上述したインクのうち、水性インクや油性インク、UVインクは複数色用のプリンタ1に好適に用いられ、微細金属粒子インク、炭素インクは単色用のプリンタ1に好適に用いられる。
また、上述した実施形態では、半導体アレイレーザをレーザ光源60に用いる構成について説明したが、これに限らず、YAGレーザや、炭酸ガスレーザ等を用いても構わない。
さらに、上述した実施形態では、レーザ光源60とインクジェットヘッド4との間を、各発光部に対応する光ファイバ61によってそれぞれ接続する構成について説明したが、これに限れない。例えば、各発光部から引き出された光ファイバ(合波用光ファイバ)が接続される合波器を筺体9(制御ユニット8)側に設け、各インクジェットヘッド4側に分波器を設け、これら合波器と分波器との間を1本の連結用光ファイバにより接続する構成としても構わない。
この場合、レーザ光源60の各発光部は、それぞれレーザ光の波長が異なるように構成されている。また、合波器としては、いわゆるアレイ導波路回析格子(AWG:Arrayed Waveguide Grating)を用いることが可能であり、合波器に供給される異なる波長の光束を合波して、波長多重レーザ光として出力するようになっている。
一方、分波器についても、AWGを用いることが可能であり、連結用光ファイバを伝搬して合波器から供給された波長多重レーザ光を、それぞれ波長の異なる光束として出力するようになっている。分波器には、各吐出チャネル45A内に導かれる光ファイバ(分波用光ファイバ)が接続されており、これら分波用光ファイバから波長の異なる光束が出射されるようになっている。
この構成によれば、レーザ光源60に複数の発光部を設けつつ、レーザ光源60とインクジェットヘッド4との間に配索される連結用光ファイバの本数を1本とすることができる。よって、筐体9内に無駄に光ファイバが配索されてしまうことを防止し、プリンタ1を小型化できると共に、インクジェットヘッド4を走査させる走査手段6の負荷を低減できる。なお、合波器及び分波器の個数は1つに限られるものではなく、複数ずつ設けてもよい。
さらに、上述した実施形態では、光ファイバ61をノズル数と同数設ける構成について説明したが、これに限られない。例えば、複数のノズル孔43aに対して1本の光ファイバ61を設けてもよい。
また、上述した実施形態では、各発光部に対してそれぞれスイッチ素子が接続された構成について説明したが、これに限らず、複数の発光部に対して1つのスイッチ素子を接続しても構わない。
さらに、上述した実施形態では、光ファイバ61の出射側端面がノズルプレート43に突き当たっている構成について説明したが、これに限らず、光ファイバ61の出射側端面をノズルプレート43から離間して配置しても構わない。例えば、上述した第2実施形態のように、ダミーチャネル45B内に光ファイバ61を保持し、ダミーチャネル45B内に光束を直接出射させる等の構成を採用できる。この場合、ダミーチャネル45B内に満たされた空気を伝搬媒質として光束を伝搬させることができる。
また、ダミーチャネル45B内において、光束を反射させながら伝搬させても構わない。この場合、ダミーチャネル45Bの内壁面を平滑にし、これを反射面として機能させてもよく、内壁面に反射膜を形成しても構わない。例えば、反射膜として、内壁面に金属膜を形成して、光束を金属反射させたり、空気よりも屈折率の小さい誘電体を内壁面に形成して、光束を全反射させたりしても構わない。
ここで、上述した実施形態では、ダミーチャネル45Bの内壁面のうち、Y方向に向かい合う一対の側壁面に、その全面に亘ってダミー電極52がそれぞれ形成されているため、このダミー電極52を反射膜として機能させても構わない。これにより、既存のダミー電極52を反射膜として用いることで、コスト増を抑制した上で、ダミーチャネル45B内において、光束を効率的に伝搬できる。
また、上述した実施形態では、インクジェットヘッド4から離れた場所(筺体9の制御ユニット8側)にレーザ光源60を配置する構成について説明したが、インクジェットヘッド4自体にレーザ光源60を搭載する構成としても構わない。
さらに、上述した実施形態では、各チャネル45A,45Bの底壁面を平坦面とした場合について説明したが、これに限られない。具体的には、図10に示すように、各チャネル45A,45B(図示の例では吐出チャネル45A)のうち、光ファイバ61が保持されるチャネル45A,45Bの底壁面をV字状やU字状に形成しても構わない。すなわち、チャネル45A,45Bの深さ(X方向)が、幅方向(Y方向)の中央部に向かうに従い漸次深くなるように位置決め溝を形成しても構わない。
この構成によれば、各チャネル45A,45B内に光ファイバ61をより安定して保持させることができるとともに、インク滴の吐出時において、駆動壁46と光ファイバ61との干渉を抑制して、液体吐出性能を維持できる。
また、上述した実施形態では、吐出チャネル45Aまたはダミーチャネル45Bを位置決め溝として機能させる構成について説明したが、これに限らず、アクチュエータプレート40及びカバープレート41のうち、何れか一方側に位置決め溝が形成されていれば構わない。例えば、図11に示すように、アクチュエータプレート40の外面のうち、吐出チャネル45AとX方向で重なる部分にV字状の位置決め溝70を設け、この位置決め溝70内に光ファイバ61を保持させても構わない。この場合、図11(b)に示すように、ノズルプレート43のうち、吐出チャネル45Aの外側に位置する部分に、上述した光学部62を形成しても構わない。
また、図12に示すように、カバープレート41の外面のうち、吐出チャネル45AとX方向で重なる部分に位置決め溝71を設けたり、図13に示すように、カバープレート41の内面(アクチュエータプレート40側に位置する面)のうち、吐出チャネル45A内に露出する部分に位置決め溝72を設けたりしても構わない。
さらに、図14に示すように、ノズルプレート43の外面にノズル孔43aと光学部62との間を仕切るインクガード74を形成しても構わない。具体的に、インクガード74は、ノズルプレート43の外面から厚さ方向に窪む溝状とされ、光学部62の周囲を取り囲むように形成されている。
この構成によれば、ノズルプレート43の外面に付着したインクが光学部62に到達するのを抑制できるので、光学部62が汚れるのを抑制できる。なお、インクガード74は、ノズル孔43aと光学部62との間を仕切る構成であれば、適宜設計変更が可能である。
また、上述した実施形態では、ノズルプレート43の光学部62をレンズ形状に形成した場合について説明したが、これに限らず、プリズム形状やミラー形状等としても構わない。
例えば、図15に示す光学部75は、ノズル孔43aに向けて傾斜する傾斜面75aを有するプリズム形状とされている。この構成によれば、光学部75内に入射した光束は、傾斜面75aにおいて反射された後、外部に向けて出射される。この場合、例えば光学部75の傾斜面において、光束をノズル孔43a側に向けて反射させることで、インク滴の吐出軌跡と光束とを接近させることができるため、インク滴の吐出タイミングと、光ファイバ61の出射タイミングと、のタイムラグを縮小することができる。
また、図16に示すように、レンズ状の光学部76を、ノズル孔43a側に向けて傾斜するように形成しても構わない。この構成によれば、光学部76内に入射した光束の光軸を曲げつつ、集光させることができる。すなわち、光学部は、光束を外部に向けて導光(例えば、集光や、屈折、反射等)するような構成であれば、適宜設計変更が可能である。
さらに、ノズルプレート43の内面のうち、光ファイバ61の出射側端面と重なる位置に、光学部(例えば、光学部62)を形成しても構わない。この場合には、光学部が外部に曝されないので、光学部にインク滴等が付着するのを抑制できる。
なお、光学部62を設けない構成としてもよく、ノズルプレート43に別体の光学部を設けても構わない。
また、上述した実施形態では、光ファイバ61から出射された光束が、ノズルプレート43を透過する構成について説明したが、これに限られない。すなわち、ノズルプレート43以外の部分から光束を出射させる構成としても構わない。
また、上述した実施形態では、光ファイバ61として、SI型の光ファイバ61を用いる構成について説明したが、これに限らず、適宜設計変更が可能である。また、SI型の光ファイバ61の出射側端面に、例えばグレーデッドインデックスファイバ(以下、GIファイバ)を接続しても構わない。GIファイバは、光束を伝搬するフィールド内において、その中心の屈折率が外周の屈折率より大きくなっており、中心から径方向外側に向かうに従い、連続的に屈折率が減少する光ファイバである。GIファイバ内において、光束は正弦波的な光路で伝搬する。
この場合、GIファイバの長さを調整することで、GIファイバから出射される光束の出射角を調整することができるため、光ファイバ61のコア61aから出射した光束を、GIファイバにより平行光となって出射させたり、集光するような出射角で出射させたりすることができる。つまり、GIファイバが光学部材として機能することになるので、このGIファイバを光ファイバ61に直接接続することで、光ファイバ61に対して光学部材(GIファイバ)を高精度に位置決めできる。
さらに、上述した実施形態では、飛翔中のインク滴に光束を照射する構成について説明したが、これに限らず、光束の照射方法は、インクジェットヘッド4の移動速度と、インク滴の飛翔速度と、の兼ね合いで適宜選択が可能である。
例えば、被記録媒体S上に着弾したインク滴に光束を照射しても構わない。
また、被記録媒体Sに対して光束を照射して被記録媒体Sを加熱し、被記録媒体Sを介して被記録媒体S上に着弾したインク滴を加熱しても構わない。この場合、インク滴の着弾前に被記録媒体Sに対して光束を予め照射して被記録媒体Sを予熱し、その後予熱箇所に対してインク滴を着弾させてもよく、インク滴の着弾と同時または着弾後に被記録媒体Sに対して光束を照射しても構わない。上述した方法のうち、被記録媒体Sを加熱する場合には、インクジェットヘッド4の走査方向(X方向)に沿う手前側に光ファイバ61を配置し、奥側にノズル孔43aを配置することが好ましい。但し、被記録媒体Sを加熱する場合には、必ずしも光束の出射位置がインク滴の吐出軌跡上に重ならなくても構わない。このように、光束により被記録媒体Sを加熱することで、被記録媒体S上に着弾したインク滴が被記録媒体Sを介して加熱されることになる。そのため、インク滴が被記録媒体S上に濡れ広がる前にインク滴を乾燥させることができる。
また、上述した実施形態では、インクジェットヘッド4の走査方向で重なる位置にノズル孔43aと光ファイバ61の出射側端面とを配置する構成について説明したが、インクジェットヘッド4と被記録媒体Sとの相対移動方向で重なっていれば構わない。
さらに、上述した実施形態では、エッジシュートタイプのヘッドチップ26を例に挙げて説明したが、この場合に限定されず、吐出チャネル45Aの長手方向中央に臨むノズル孔43aからインクを吐出する、いわゆるサイドシュートタイプとしても構わない。
この場合には、例えばアクチュエータプレート40の他方の主面側にノズルプレート43を重ね合せ、吐出チャネル45Aの長手方向中央部分にノズル孔43aに連通する連通口を形成する等すれば良い。
また、インクに加わる圧力の方向と、インク滴の吐出方向と、を同一方向とした、いわゆるルーフシュートタイプのヘッドチップ26に本発明を適用しても構わない。
また、上述した実施形態では、2枚のアクチュエータプレート40A,40Bを積層した、いわゆるシェブロン方式のアクチュエータプレート40を用いる場合について説明したが、これに限られない。例えば、分極方向が厚さ方向に一方向のアクチュエータプレートを用いても構わない。この場合には、駆動壁46の高さ方向中央部までコモン電極及びダミー電極を形成することで、駆動壁46を屈曲変形させることができる。
さらに、上述した実施形態では、吐出チャネル45Aとダミーチャネル45Bとが交互に並んだ、いわゆるアイソレートタイプのヘッドチップ26について説明したが、これに限られない。例えば、吐出チャネル45Aが連続的に配列された、いわゆるシェアードウォールタイプのヘッドチップ26を採用することも可能である。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。
1…インクジェットプリンタ(液体噴射装置)
2,3…搬送手段(移動機構)
4,4Y,4M,4C,4B…インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)
6…走査手段(移動機構)
40…アクチュエータプレート
40A…第1アクチュエータプレート(アクチュエータプレート)
40B…第2アクチュエータプレート(アクチュエータプレート)
41…カバープレート
43…ノズルプレート(噴射孔プレート)
43a…ノズル孔(噴射孔)
45A…吐出チャネル(噴射チャネル)
45B…ダミーチャネル
60…レーザ光源(光源)
61…光ファイバ
70〜72…位置決め溝
S…被記録媒体

Claims (6)

  1. 液体を噴射する複数の噴射孔が並設された噴射孔プレートと、
    液体が充填されるとともに、前記噴射孔に連通する複数の噴射チャネルが並設されたアクチュエータプレートと、
    前記噴射チャネルを覆うとともに、前記噴射チャネル内に液体を導入する導入孔を有するカバープレートと、
    前記噴射孔から噴射された液体を加熱するための光束を伝搬する光導波路と、を備え、
    前記アクチュエータプレート及び前記カバープレートのうち、何れか一方側には、前記光導波路を位置決めする位置決め溝が形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
  2. 前記位置決め溝は、前記噴射チャネルであることを特徴とする請求項1記載の液体噴射ヘッド。
  3. 前記アクチュエータプレートには、液体が充填されないダミーチャネルが前記噴射チャネルと交互に並んで形成され、
    前記位置決め溝は、前記ダミーチャネルであることを特徴とする請求項1記載の液体噴射ヘッド。
  4. 前記光導波路の外径は、前記ダミーチャネルのチャネル幅よりも小さくなっていることを特徴とする請求項3記載の液体噴射ヘッド。
  5. 前記位置決め溝は、溝幅方向の中央部に向かうに従い漸次深くなるように形成されていることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の液体噴射ヘッド。
  6. 請求項1記載の液体噴射ヘッドと、
    前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、を備え、
    前記光導波路の出射側端面及び前記噴射孔は、前記噴射孔の開口方向から見た平面視において、前記液体噴射ヘッドと前記被記録媒体との相対移動方向上で重なる位置に配置されていることを特徴とする液体噴射装置。
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