JP2017094603A - 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】クラックの進行を抑制して、信頼性に優れた液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】アクチュエータプレート40において、X方向に交互に配列された吐出チャネル及びダミーチャネル45と、アクチュエータプレート40のうち尾部47の表面に形成され、Y方向に窪む第2凹部63と、吐出チャネルの内面に形成された共通電極と、ダミーチャネル45の内側面に形成された個別電極52と、尾部47の表面のうち、Z方向における第2凹部63と吐出チャネルとの間に位置する部分に形成され、共通電極に接続された共通端子と、第2凹部63の底面に形成され、吐出チャネルを間に挟んでX方向で対向する個別電極52同士を架け渡すブリッジ電極70と、を備え、第2凹部63の底面のうち、ブリッジ電極70に対して吐出チャネル寄りに位置する部分には、Y方向に膨出する荷重伝達抑制部65が形成されている。
【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、記録紙等の被記録媒体に液滴状のインクを吐出して、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を備えたインクジェットプリンタがある。インクジェットヘッドは、吐出チャネル及びダミーチャネルが交互に並設されたアクチュエータプレートを備えている。各チャネルのうち、吐出チャネルの内面には共通電極が形成されている。一方、ダミーチャネルの内側面には個別電極が形成されている。
アクチュエータプレートのうち、チャネル延在方向における吐出チャネルよりも外側に位置する部分(以下、単に尾部という。)の表面には、共通電極に接続された共通端子が形成されている。また、尾部の表面のうち、チャネル延在方向における共通端子よりも外側に位置する部分には、吐出チャネルを間に挟んで対向する個別電極同士を架け渡すブリッジ電極が形成されている。
ここで、例えば下記特許文献1には、尾部の表面に凹部を形成する構成が開示されている。この構成によれば、凹部の底面にブリッジ電極を形成することで、ブリッジ電極と共通端子とを電気的に分断できると考えられる。
特開2015−24628号公報 特開2014−183054号公報
ところで、上述したアクチュエータプレートには、製造時等において、尾部の表面と凹部の内側面とのなす角部に対して荷重が作用する場合がある。すると、角部に作用した荷重によってアクチュエータプレート自体や個別電極等にクラックが発生するおそれがある。この場合、クラックが例えば個別電極を横断すると、個別電極が断線等して導通不良に繋がるという課題がある。
例えば、上記特許文献2には、アクチュエータプレートのうち電極が重ならない部分に空隙又は凹凸が形成された構成が開示されている。
しかしながら、特許文献2の構成は、アクチュエータプレート自体の破壊を未然に防止するためのものであって、各電極(特に個別電極)でのクラックの進行については考慮されていない。
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、クラックの進行を抑制して、信頼性に優れた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。
上記課題を解決するために本発明の一態様に係る液体噴射ヘッドは、アクチュエータプレートと、前記アクチュエータプレートの表面上において、第1方向に沿って延設されるとともに、前記第1方向に直交する第2方向に交互に配列された噴射チャネル及びダミーチャネルと、前記アクチュエータプレートのうち、前記噴射チャネルに対して前記第1方向の外側であって、前記第2方向で隣り合う前記ダミーチャネル間に位置する尾部の前記表面に形成され、前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向に窪む凹部と、前記噴射チャネルの内面に形成された共通電極と、前記ダミーチャネルの内面に形成された個別電極と、前記尾部の前記表面のうち、前記第1方向における前記凹部と前記噴射チャネルとの間に位置する部分に形成され、前記共通電極に接続された共通端子と、前記凹部の底面に形成され、前記噴射チャネルを間に挟んで前記第2方向で対向する前記個別電極同士を架け渡すブリッジ電極と、を備え、前記凹部の前記底面のうち、前記ブリッジ電極に対して前記第1方向で前記噴射チャネル寄りに位置する部分には、前記第3方向に膨出する荷重伝達抑制部が形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、製造時等において、周辺部材を荷重伝達抑制部に優先的に接触させることで、凹部の内側面と尾部の表面とのなす角部に荷重が局所的に作用するのを抑制できる。これにより、仮に尾部にクラックが発生したとしても、クラックが第3方向(個別電極を横断する方向)に進行するのを抑制できる。そのため、個別電極が断線等して導通不良に繋がるのを抑制し、信頼性に優れた液体噴射ヘッドを提供できる。
上記態様において、前記荷重伝達抑制部は、前記第1方向における前記噴射チャネル側に向かうに従い前記第3方向での膨出高さが高くなるとともに、前記第1方向で前記凹部の内側面に連なっていてもよい。
上記態様において、前記荷重伝達抑制部は、前記第1方向における前記噴射チャネル側に向かうに従い前記第3方向での膨出高さが段々と高くなる階段状に形成されていてもよい。
上記態様において、前記荷重伝達抑制部は、前記第1方向における前記噴射チャネル側に向かうに従い前記第3方向での膨出高さが漸次高くなっていてもよい。
この構成によれば、凹部の内側面と尾部の表面とがなす角部のみに周辺部材が接触するのに比べて、アクチュエータプレートと周辺部材との接触面積を増加させることができる。これにより、尾部に作用する荷重を分散できるので、第3方向へのクラックの進行を確実に抑制できる。
上記態様において、前記荷重伝達抑制部は、前記凹部の内側面に対して前記第1方向で離間していてもよい。
この構成によれば、周辺部材を荷重伝達抑制部に優先的に接触させることで、荷重伝達抑制部に荷重が集中することになる。この場合、仮に荷重伝達抑制部にクラックが発生したとしても、このクラックが尾部を伝播するのを抑制できる。これにより、第3方向へのクラックの進行を確実に抑制できる。
本発明の一態様に係る液体噴射装置は、上記一態様に係る液体噴射ヘッドと、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、を備えていることを特徴とする。
この構成によれば、クラックの進行を抑制して、信頼性に優れた液体噴射装置を提供できる。
本発明の一態様によれば、クラックの進行を抑制して、信頼性に優れた液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供できる。
実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。 実施形態に係るインクジェットヘッドの斜視図である。 実施形態に係るヘッドチップの分解斜視図である。 図3のIV−IV線に相当する断面図である。 図3のV−V線に相当する断面図である。 尾部の拡大断面図である。 変形例に係るインクジェットヘッドにおいて、図6に相当する断面図である。 変形例に係るインクジェットヘッドにおいて、図6に相当する断面図である。 第2実施形態に係るインクジェットヘッドにおいて、図6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。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
(第1実施形態)
[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、紙等の被記録媒体Pを搬送する一対の搬送機構2,3と、被記録媒体Pにインク(液体)を吐出するインクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)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Pの搬送方向(X方向)と直交する走査方向(Y方向)に走査させる走査機構6と、を備えている。なお、図中Z方向はX方向及びY方向と直交する高さ方向を示す。
搬送機構2,3は、X方向に間隔をあけて配置されている。一方の搬送機構2は、他方の搬送機構3に対してX方向の上流側に位置している。一方の搬送機構2は、Y方向に延設されたグリッドローラ2aと、グリッドローラ2aに平行に延設されたピンチローラ2bと、グリッドローラ2aを軸回転させるモータ等の駆動機構(不図示)と、を備えている。他方の搬送機構3は、Y方向に延設されたグリッドローラ3aと、グリッドローラ3aに平行に延設されたピンチローラ3bと、グリッドローラ3aを軸回転させる駆動機構(不図示)と、を備えている。
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とインクジェットヘッド4とを接続するインク配管11と、を備えている。
インクタンク10は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの四色のインクのインクタンク10Y,10M,10C,10BがX方向に並んで設けられている。
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る。インク配管11は、インクジェットヘッド4に追従可能とされている。
走査機構6は、Y方向に延設された一対のガイドレール15,16と、一対のガイドレール15,16に移動可能に支持されたキャリッジ17と、キャリッジ17をY方向に移動させる駆動機構18と、を備えている。駆動機構18は、一対のガイドレール15,16の間に配設された一対のプーリ19,20と、一対のプーリ19,20間に巻回された無端ベルト21と、一方のプーリ20を回転駆動させる駆動モータ22と、を備えている。なお、走査機構6は、上述した搬送機構2,3とともに移動機構を構成している。
キャリッジ17には、複数のインクジェットヘッド4がY方向に並んだ状態で搭載されている。本実施形態において、インクジェットヘッド4は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの四色のインクをそれぞれ吐出可能なインクジェットヘッド4Y,4M,4C,4Bを有している。
<インクジェットヘッド>
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、液体噴射ヘッド4は、キャリッジ17に固定される固定プレート25と、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から供給されるインクをヘッドチップ26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部28と、を備えている。
固定プレート25には、ベースプレート30がZ方向に起立した状態で固定されている。
インク供給部27は、固定プレート25に固定された流路部材31と、ベースプレート30に固定された圧力緩衝器32と、流路部材31及び圧力緩衝器32間を接続するインク連結管33と、を主に備えている。
圧力緩衝器32には、上述したインク配管11が接続されている。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、インクを内部に一旦貯留する。また、圧力緩衝器32は、貯留したインクをインク連結管33及び流路部材31を介してヘッドチップ26に供給する。
制御部28は、ベースプレート30に固定されたIC基板35と、IC基板35に搭載された制御回路36と、を主に有している。
制御回路36は、ヘッドチップ26を駆動するための集積回路等を有している。制御部28は、図示しない配線パターンがプリントされたフレキシブル基板37を介してヘッドチップ26に電気的に接続されている。
<ヘッドチップ>
図3は、ヘッドチップ26の分解斜視図である。
図3に示すヘッドチップ26は、後述する吐出チャネル44におけるチャネル延在方向の先端部からインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプのものである。具体的に、ヘッドチップ26は、アクチュエータプレート40と、カバープレート41と、ノズルプレート42と、を備えている。以下の説明では、Y方向(第3方向)のうち、カバープレート41側を表側とし、アクチュエータプレート40側を裏側とする。また、Z方向のうち、ノズルプレート42側を下方とし、ノズルプレート42とは反対側を上方として説明する。
アクチュエータプレート40は、分極方向が厚さ方向(Y方向)に沿って一方向に設定された、いわゆるモノポール基板である。なお、アクチュエータプレート40は、例えばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等からなるセラミックス基板が好適に用いられている。
アクチュエータプレート40の表面には、少なくとも表面上で開口する複数のチャネル44,45が形成されている。各チャネル44,45は、Z方向(第1方向)に直線状、かつX方向(第2方向)に間隔をあけて交互に形成されている。したがって、各チャネル44,45間は、アクチュエータプレート40からなる駆動壁46によってそれぞれ画成されている。具体的に、複数のチャネル44,45は、インクが充填される吐出チャネル(噴射チャネル)44、及びインクが充填されないダミーチャネル45である。
図4は、図3のIV−IV線に相当する断面図である。
図3、図4に示すように、吐出チャネル44は、上端部がアクチュエータプレート40内で終端し、下端部がアクチュエータプレート40における下端面で開口している。具体的に、吐出チャネル44は、Y方向における溝深さが一様とされた延在部44aと、延在部44aの上方に連なり、上方に向かうに従い溝深さが浅くなる切り上がり部44bと、を有している。
図5は、図3のV−V線に相当する断面図である。
図3、図5に示すように、ダミーチャネル45は、Y方向における溝深さがZ方向の全体に亘って一様に形成されている。ダミーチャネル45は、アクチュエータプレート40をZ方向に貫通している。
図3、図4に示すように、吐出チャネル44の内面には、共通電極50(コモン電極)が形成されている。共通電極50は、Y方向における幅が吐出チャネル44の半分程度になっている。図4に示すように、共通電極50は、各吐出チャネル44の内面のうち、X方向で対向する内側面、及び切り上がり部44bの底面上において、表側端縁から中間部分に至る範囲に形成されている。
アクチュエータプレート40のうち、吐出チャネル44に対して上方に位置する部分であって、X方向で隣り合うダミーチャネル45間に位置する部分(以下、単に尾部47という。)の表面には、共通端子51(コモン端子)が形成されている。共通端子51は、Z方向に延びる帯状に形成されている。共通端子51は、下端部が共通電極50に接続され、上端部が尾部上で終端している。
図3、図5に示すように、ダミーチャネル45の内面には、個別電極52(アクティブ電極)が形成されている。個別電極52は、ダミーチャネル45の内面のうち、X方向で対向する内側面に各別に形成されている。具体的に、各個別電極52は、Y方向における幅がダミーチャネル45の半分程度になっている。図5に示すように、各個別電極52は、各ダミーチャネル45の内面のうち、X方向で対向する内側面において、表側端縁から中間部分に至る範囲に形成されている。この場合、各個別電極52のうち、同一のダミーチャネル45内で対向する個別電極52同士は互いに電気的に分離されている。
図3に示すように、同一のダミーチャネル45内に形成された各個別電極52のうち、X方向の一方側に位置する個別電極52には、個別端子53(アクティブ端子)が接続されている。個別端子53は、尾部47の表面のうち、ダミーチャネル45に対してX方向の一方側に位置する部分に形成されている。個別端子53は、上述した各共通端子51とZ方向で同等の位置に形成され、共通端子51とX方向で隣り合っている。
尾部47の表面には、上述したフレキシブル基板37が圧着されている。フレキシブル基板37は、共通電極用配線55及び個別電極用配線56と、これら配線55,56を被覆するカバーレイ57と、を有している。
各配線55,56は、それぞれZ方向に延びる帯状に形成されている。各配線55,56は、X方向に間隔をあけて交互に形成されている。具体的に、各共通電極用配線55は、対応する各共通端子51とX方向で同等の位置に形成されている。各共通電極用配線55は、対応する各共通端子51にそれぞれ電気的に接続されている。
各個別電極用配線56は、対応する各個別端子53とX方向で同等の位置に形成されている。各個別電極用配線56は、対応する各個別端子53にそれぞれ電気的に接続されている。
図4、図5に示すように、カバーレイ57は、絶縁性を有する材料により形成されている。カバーレイ57は、各配線55,56の下端部を裏側に露出させた状態で、各配線55,56を被覆している。
図3に示すように、カバープレート41は、Z方向の長さがアクチュエータプレート40よりも短い板状に形成されている。カバープレート41は、アクチュエータプレート40の表面に接着等により固定されている。この場合、カバープレート41の下端面は、アクチュエータプレート40の下端面に面一に配置されている。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ていることが好ましい。これにより、アクチュエータプレート40及びカバープレート41の温度変化に対する反りや変形を抑制している。なお、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。但し、この場合においても、カバープレート41は、アクチュエータプレート40と熱膨張係数が近い材料を用いることが好ましい。
カバープレート41は、表面に形成された共通インク室58と、裏面に形成されて共通インク室58及び各吐出チャネル44間を各別に連通させる複数のスリット59と、を有している。
共通インク室58は、カバープレート41における上端部において裏面側に向けて窪む溝である。共通インク室58は、X方向に延設されている。共通インク室58には、上述した流路部材31(図2参照)を通してインクが流入する。
図3、図4に示すように、スリット59は、共通インク室58内において、吐出チャネル44とY方向で重なる位置に形成されている。スリット59は、カバープレート41をY方向に貫通している。すなわち、上述した共通インク室58は、スリット59を通して各吐出チャネル44内に各別に連通している。一方、図3、図5に示すように、共通インク室58は、ダミーチャネル45には連通していない。
ノズルプレート42は、アクチュエータプレート40及びカバープレート41の下端面に、例えば接着等により固定されている。ノズルプレート42は、例えばポリイミド等からなるフィルム材により構成されている。
ノズルプレート42には、ノズルプレート42をZ方向に貫通するノズル孔60が形成されている。ノズル孔60は、ノズルプレート42のうち上述した吐出チャネル44にZ方向で重なる位置に形成されている。すなわち、ノズル孔60は、X方向に間隔をあけて複数形成されている。これにより、上述した吐出チャネル44は、ノズル孔60を通して外部に連通している。一方、ダミーチャネル45は、ノズルプレート42により閉塞されている。
ここで、図4、図5に示すように、アクチュエータプレート40の各尾部47には、第1凹部62が形成されている。第1凹部62は、尾部47と周辺部材との干渉を避けるためのものである。第1凹部62は、尾部47の表面と上端面とのなす角部を切除するように形成されている。第1凹部62におけるY方向の深さは、ダミーチャネル45と同等になっている。また、第1凹部62は、各尾部47におけるX方向の全域に亘って延在している。すなわち、第1凹部62は、表側、上方及びX方向の両側に向けて開放されている。
また、アクチュエータプレート40の各尾部47において、第1凹部62よりも下方に位置する部分には、第2凹部63が形成されている。第2凹部63は、X方向から見た側面視において、上方に向かうに従いY方向における深さが段々と深くなる多段形状に形成されている。この場合、第2凹部63における最大深さは、第1凹部62の深さよりも浅くなっている。
第2凹部63の下端部は、アクチュエータプレート40における吐出チャネル44よりも上方で終端している。一方、第2凹部63の上端部は、第1凹部62内に開口している。第2凹部63は、各尾部47におけるX方向の全域に亘って延在している。第2凹部63内には、上述したフレキシブル基板37のカバーレイ57が表側から収容されている。
第2凹部63の底面における下端部には、表側に向けて膨出する荷重伝達抑制部65が形成されている。荷重伝達抑制部65は、X方向から見た側面視において、下方に向かうに従いY方向における膨出高さが段々高くなる階段状に形成されている。
荷重伝達抑制部65の各段部65aのうち、最も下方に位置する段部65aは、第2凹部63の内側面(上方を向く面)に上方から連なっている。一方、荷重伝達抑制部65の各段部65aのうち、最も上方に位置する段部65aは、第2凹部63の底面に下方から連なっている。また、荷重伝達抑制部65は、各尾部47におけるX方向の全域に亘って延在している。なお、荷重伝達抑制部65の各段部65aにおけるZ方向の幅は、互いに同等になっている。また、Z方向で隣り合う段部65aにおけるY方向の膨出高さの差は、何れも同等になっている。但し、荷重伝達抑制部65が階段状に形成されていれば、各段部65aの寸法(膨出高さやZ方向の幅等)は適宜変更が可能である。
第2凹部63の底面のうち、荷重伝達抑制部65以外の部分には、ブリッジ電極70(アクティブブリッジ)が形成されている。ブリッジ電極70は、吐出チャネル44を間に挟んでX方向で対向する個別電極52同士の間を架け渡している。すなわち、第2凹部63の内面において、上述した荷重伝達抑制部65には電極材料が形成されていない。したがって、ブリッジ電極70及び上述した共通端子51は、荷重伝達抑制部65によってZ方向において分断されている。なお、ブリッジ電極70及び上述した共通端子51が電気的に分断されていれば、荷重伝達抑制部65に電極材料が付着していても構わない。
なお、第1凹部62や荷重伝達抑制部65は、各電極50,52,70及び各端子51,53を形成した後、アクチュエータプレート40に対してダイシングブレード等により切削加工を行うことにより形成することができる。すなわち、アクチュエータプレート40の尾部47のうち、第1凹部62や荷重伝達抑制部65の形成領域に対してX方向に沿ってダイシングブレードを走行させる。これにより、第1凹部62や荷重伝達抑制部65の形成領域に付着した電極材料とともに、アクチュエータプレート40を切削することができる。なお、第1凹部62や荷重伝達抑制部65は、切削加工に限らず、サンドブラスト等により形成しても構わない。
[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P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、プリンタ1を作動させると、搬送機構2,3のグリッドローラ2a,3aが回転することで、これらグリッドローラ2a,3a及びピンチローラ2b,3b間を被記録媒体PがX方向に向けて搬送される。また、これと同時に駆動モータ22がプーリ19,20を回転させて無端ベルト21を走行させる。これにより、キャリッジ17がガイドレール15,16にガイドされながらY方向に往復移動する。
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P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17によって往復移動が開始されると、制御部28はフレキシブル基板37を介して各電極50,52(図3参照)間に駆動電圧を印加する。すると、吐出チャネル44を画成する2つ駆動壁46に厚み滑り変形が生じ、これら2つの駆動壁46がダミーチャネル45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では、駆動電圧を印加することで、駆動壁46におけるY方向の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44があたかも膨らむように変形する。
2つの駆動壁46の変形によって、吐出チャネル44の容積が増大すると、共通インク室58内のインクがスリット59を通って吐出チャネル44内に誘導される。そして、吐出チャネル44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44の内部に伝搬し、この圧力波がノズル孔60に到達したタイミングで、各電極50,52間に印加した駆動電圧をゼロにする。
これにより、駆動壁46が復元し、一旦増大した吐出チャネル44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44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60から吐出させることができる。この際、インクはノズル孔60を通過する際に、液滴状のインク滴となって吐出される。これにより、上述したように被記録媒体Pに文字や画像等を記録することができる。
図6は、尾部47の拡大断面図である。
ところで、図6に示すように、上述したアクチュエータプレート40の尾部47には、製造時等において、周辺部材との接触により荷重Gが作用する場合がある。例えば、ヘッドチップ26のチップ分割時には、カバープレート41と尾部47とが接触することで、尾部47の表面と第2凹部63の内側面とのなす角部71に向けて、X方向から見た側面視でY方向に交差する方向(斜め上方)から荷重Gが作用する。
そこで、本実施形態では、第2凹部63の底面に荷重伝達抑制部65が形成された構成とした。
この構成によれば、製造時等において、周辺部材がアクチュエータプレート40の尾部47に斜め上方から接触する際、周辺部材を荷重伝達抑制部65に優先的に接触させることで、荷重Gが角部71に局所的に作用するのを抑制できる。これにより、仮に尾部47にクラックが発生したとしても、クラックが個別電極52を横断する方向(Y方向)に進行するのを抑制できる。そのため、個別電極52が断線等して導通不良に繋がるのを抑制し、信頼性に優れたインクジェットヘッド4を提供できる。
特に、本実施形態では、荷重伝達抑制部65が下方に向かうに従い膨出高さが高くなる階段状に形成されるとともに、第2凹部63の内側面に連なる構成とした。
この構成によれば、周辺部材が荷重伝達抑制部65の各段部65aに接触することで、周辺部材が角部71のみに接触するのに比べて、アクチュエータプレート40と周辺部材との接触面積を増加させることができる。これにより、尾部47に作用する荷重を分散でき、Y方向へのクラックの進行を確実に抑制できる。
そして、本実施形態のプリンタ1では、上述したインクジェットヘッド4を有しているため、信頼性の高いプリンタ1を提供できる。
(変形例)
上述した実施形態では、荷重伝達抑制部65を階段状に形成した場合について説明したが、これに限られない。すなわち、周辺部材(カバープレート41等)からアクチュエータプレート40に作用する荷重Gを分散できる形状であれば、荷重伝達抑制部の形状は適宜変更が可能である。
この場合、例えば図7に示す荷重伝達抑制部100のように、X方向から見た側面視において、下方に向かうに従い膨出高さが漸次高くなる三角形状に形成されていても構わない。この場合、荷重伝達抑制部100は、第2凹部63の底面と内側面とを接続している。
また、図8に示す荷重伝達抑制部110は、X方向から見た側面視において、下方に向かうに従い膨出高さが漸次高くなる円弧状に形成されていても構わない。図8に示す例において、荷重伝達抑制部110は、Y方向の表側に向けて凸の円弧状に形成されている。
なお、荷重伝達抑制部100,110の下端縁での膨出高さ(最大膨出高さ)は、第2凹部63の内側面における膨出高さと同等になっている。すなわち、荷重伝達抑制部100,110の下端縁は、尾部47の表面に段差なく連なっている。なお、荷重伝達抑制部100,110の最大膨出高さは、第2凹部63の内側面における膨出高さよりも低くても構わない。
上述した変形例の構成によれば、周辺部材がアクチュエータプレート40の角部71のみに接触するのに比べて、接触面積を増加させることができる。これにより、周辺部材から尾部47に作用する荷重を分散でき、クラックの進行を確実に抑制できる。
(第2実施形態)
図9は、第2実施形態に係るインクジェットヘッド4において、図6に相当する断面図である。本実施形態では、荷重伝達抑制部200の突起部202が第2凹部63の内側面から離間している点で、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に示すインクジェットヘッド4において、荷重伝達抑制部200は、台座部201と、突起部202と、を有している。
台座部201は、第2凹部63の底面からY方向の表側に膨出している。台座部201は、X方向から見た側面視で矩形状に形成されている。台座部201におけるY方向の膨出高さは、第2凹部63におけるY方向の深さに比べて低くなっている。図9の例において、台座部201は、第2凹部63の内側面に連なっている。
突起部202は、台座部201からY方向の表側に向けて膨出している。突起部202は、X方向から見た側面視で矩形状に形成されている。突起部202におけるY方向の表側端面は、尾部47の表面とY方向で同等の位置に配置されている。また、突起部202は、台座部201のうち第2凹部63の内側面に対して上方に離間した位置に形成されている。
この構成によれば、周辺部材がアクチュエータプレート40の尾部47に斜め上方から接触する際、周辺部材が突起部202に優先的に接触するため、突起部202に荷重Gが集中することになる。この場合、仮に荷重伝達抑制部200にクラックが発生したとしても、このクラックが尾部47を伝播するのを抑制できる。これにより、Y方向へのクラックの進行を確実に抑制できる。なお、上述した第2実施形態では、台座部201を介して突起部202を形成した場合について説明したが、第2凹部63の底面に突起部202を直接形成しても構わない。すなわち、荷重伝達抑制部200と第2凹部63の内側面とをY方向の全体に亘って離間させても構わない。
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。
上述した実施形態では、ノズル孔60が一列のインクジェットヘッド4を例にして説明したが、これに限らず、ノズル孔が二列以上のインクジェットヘッド4に本発明を適用しても構わない。
上述した実施形態では、エッジシュートのインクジェットヘッドについて説明したが、これに限られない。例えば、吐出チャネルにおけるチャネル延在方向の中央部からインクを吐出する、いわゆるサイドシュートタイプのインクジェットヘッドに本発明を適用しても構わない。
上述した実施形態では、アクチュエータプレートとしてモノポール基板を用いた構成について説明したが、これに限られない。すなわち、分極方向が厚さ方向で異なる二枚の圧電基板が積層されてなる、いわゆるシェブロン基板をアクチュエータプレートとして用いても構わない。
上述した実施形態では、アクチュエータプレート40の尾部に第1凹部62及び第2凹部63が形成された構成について説明したが、これに限らず、少なくとも第2凹部63が形成されていれば構わない。
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…プリンタ(液体噴射装置)
2…搬送機構(移動機構)
3…搬送機構(移動機構)
4,4B,4C,4M,4Y…インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)
6…走査機構(移動機構)
40…アクチュエータプレート
44…吐出チャネル(噴射チャネル)
45…ダミーチャネル
47…尾部
50…共通電極
51…共通端子
52…個別電極
63…第2凹部(凹部)
65…荷重伝達抑制部
70…ブリッジ電極
100…荷重伝達抑制部
110…荷重伝達抑制部
200…荷重伝達抑制部

Claims (6)

  1. アクチュエータプレートと、
    前記アクチュエータプレートの表面上において、第1方向に沿って延設されるとともに、前記第1方向に直交する第2方向に交互に配列された噴射チャネル及びダミーチャネルと、
    前記アクチュエータプレートのうち、前記噴射チャネルに対して前記第1方向の外側であって、前記第2方向で隣り合う前記ダミーチャネル間に位置する尾部の前記表面に形成され、前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向に窪む凹部と、
    前記噴射チャネルの内面に形成された共通電極と、
    前記ダミーチャネルの内面に形成された個別電極と、
    前記尾部の前記表面のうち、前記第1方向における前記凹部と前記噴射チャネルとの間に位置する部分に形成され、前記共通電極に接続された共通端子と、
    前記凹部の底面に形成され、前記噴射チャネルを間に挟んで前記第2方向で対向する前記個別電極同士を架け渡すブリッジ電極と、を備え、
    前記凹部の前記底面のうち、前記ブリッジ電極に対して前記第1方向で前記噴射チャネル寄りに位置する部分には、前記第3方向に膨出する荷重伝達抑制部が形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
  2. 請求項1に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
    前記荷重伝達抑制部は、前記第1方向における前記噴射チャネル側に向かうに従い前記第3方向での膨出高さが高くなるとともに、前記第1方向で前記凹部の内側面に連なっていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
  3. 請求項2に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
    前記荷重伝達抑制部は、前記第1方向における前記噴射チャネル側に向かうに従い前記第3方向での膨出高さが段々と高くなる階段状に形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
  4. 請求項2に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
    前記荷重伝達抑制部は、前記第1方向における前記噴射チャネル側に向かうに従い前記第3方向での膨出高さが漸次高くなっていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
  5. 請求項1に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
    前記荷重伝達抑制部は、前記凹部の内側面に対して前記第1方向で離間していることを特徴とする液体噴射ヘッド。
  6. 請求項1から請求項5の何れか1項に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、を備えていることを特徴とする液体噴射装置。
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