JP2020090054A - ヘッドチップ、液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置 - Google Patents
ヘッドチップ、液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置 Download PDFInfo
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Abstract
Description
1.第1の実施の形態(インク循環を行うサイドシュート型の液体噴射ヘッドの例)
2.変形例(アクチュエータプレートとノズルプレートとの間に中間プレートを有する例)
3.第2の実施の形態(インク循環を行うエッジシュート型の液体噴射ヘッドの例)
4.その他の変形例
本開示の一実施形態の液体噴射記録装置に関して説明する。
最初に、液体噴射記録装置および液体噴射ヘッドのそれぞれの構成に関して説明する。
一対の搬送機構2a,2bは、主に、プリンタ1に投入された記録紙Pを搬送方向D(X軸方向)に搬送させる機構である。
インクタンク3は、主に、インク9を貯蔵する液体貯蔵部である。このインクタンク3が、本開示の「収容部」の一具体例に対応する。
インクジェットヘッド4は、主に、記録紙Pに画像などを記録するために、その記録紙Pにインク9を噴射するデバイス(ヘッド)である。このインクジェットヘッド4では、特に、記録紙Pに液滴状のインク9が噴射される。
循環機構5は、主に、インクタンク3とインクジェットヘッド4との間においてインク9を循環させる機構である。
走査機構6は、主に、搬送方向Dと交差する方向(Y軸方向)にインクジェットヘッド4を走査させる機構である。
次に、インクジェットヘッド4(ノズルプレート41、アクチュエータプレート42、カバープレート43および流路プレート44)の具体的な構成に関して説明する。
ノズルプレート41は、主に、後述するインク9の噴射口である複数のノズル孔Hが設けられたプレートである。
アクチュエータプレート42は、主に、複数のノズル孔Hからインク9を噴射させるために電気的に動作するプレートである。
アクチュエータプレート42とノズルプレート41との間には、図7に示したように、接着層AL1が設けられている。この接着層AL1は、アクチュエータプレート42とノズルプレート41とを接合するためのものであり、例えばエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂またはシリコーン系樹脂等を含む樹脂材料により構成されている。この接着層AL1は、吐出チャネルC1e,C2eからノズル孔H1,H2へのインク9の移動を妨げないよう、吐出チャネルC1e,C2eおよびノズル孔H1,H2を避けて設けられている。具体的には、アクチュエータプレート42の駆動壁Wdと、ノズルプレート41のフィルム材との間に接着層AL1が設けられている。ダミーチャネルC1d,C2dがAL1で塞がれることがないよう、ダミーチャネルC1d,C2dとノズルプレート41との間も避けて、接着層AL1を配置することが好ましい。これにより、駆動壁Wdが正常に駆動される。ここでは、接着層AL1が、本開示の「接着層」の一具体例に対応する。
保護膜Pは、例えば、図7に示したように、複数の吐出チャネルC1e(または吐出チャネルC2e)および複数のダミーチャネルC1d(またはダミーチャネルC1d)各々に設けられ、吐出チャネルC1eおよびダミーチャネルC1d各々の内側面および底面を覆っている。保護膜Pは、駆動電極Edを間にして吐出チャネルC1eおよびダミーチャネルC1dの内側面を覆っている。保護膜Pは、例えば、パラキシリレン系樹脂材料(例えば、パリレン(登録商標))等の有機絶縁材料を含んでいる。パラキシリレン系樹脂材料を用いて保護膜Pを形成することにより、保護膜Pの下側へのインク9の浸入を抑え、駆動電極Ed等の部材を確実に保護することが可能となる。
カバープレート43は、主に、アクチュエータプレート42(複数のチャネルC)にインク9を導入すると共に、そのアクチュエータプレート42からインク9を排出させるプレートである。カバープレート43は、アクチュエータプレート42の他方の主面に貼り合わされている。
流路プレート44は、図2に示したように、カバープレート43の上面に配置されており、インク9が流れる所定の流路(不図示)を有している。また、このような流路プレート44内の流路には、前述した循環機構5における流路が接続されており、この流路に対するインク9の流入と、この流路からのインク9の流出とが、それぞれなされるようになっている。なお、上述したように、ダミーチャネルC1d,C2dはカバープレート43の底部によって閉塞されるようになっているので、インク9は、吐出チャネルC1e,C2eのみに供給され、ダミーチャネルC1d,C2dには流入しない。
次に、図9を用いてインクジェットヘッド4の製造方法について説明する。図9は、インクジェットヘッド4の製造方法の一例を工程順に表したものである。
次に、プリンタ1の動作に関して説明する。
まず、プリンタ1全体の動作を説明する。このプリンタ1では、以下の手順により、記録紙Pに画像などが記録される。
次に、プリンタ1の稼働時におけるインクジェットヘッド4の動作に関して説明する。このインクジェットヘッド4では、以下の手順により、せん断(シェア)モードを用いて記録紙Pにインク9が噴射される。
次に、インクジェットヘッド4(ヘッドチップ400)を備えたプリンタ1の作用および効果に関して説明する。
図12および図13は、上記第1の実施の形態の変形例に係るインクジェットヘッド4Aの要部の断面構成を表している。図12は、上記第1の実施の形態のインクジェットヘッド4を表す図6に対応している。図13は、図12に示した3つのチャネルCに対応する部分を拡大して表したものであり、上記第1の実施の形態のインクジェットヘッド4を表す図7に対応している。変形例に係るインクジェットヘッド4Aは、ノズルプレート41とアクチュエータプレート42との間に中間プレート46を有している。インクジェットヘッド4Aは、この点を除き、インクジェットヘッド4と実質的に同じ構成を有しており、上記第1の実施の形態のインクジェットヘッド4と同様の効果が得られる。
図21,図22および図23は、本開示の第2の実施の形態に係るインクジェットヘッド4Bの構成を模式的に表したものである。図21は、インクジェットヘッド4Bの要部の構成例を斜視図で表したものである。図22は、インクジェットヘッド4Bにおける、ヘッドチップ40Aの吐出チャネルC3eとヘッドチップ40BのダミーチャネルC4dとを含むYZ断面の構成例を表す断面図である。図23は、インクジェットヘッド4Bにおける、ヘッドチップ40AのダミーチャネルC3dとヘッドチップ40Bの吐出チャネルC4eとを含むYZ断面の構成例を表す断面図である。このインクジェットヘッド4Bは、吐出チャネルC3e,C4eの延在方向(Z軸方向)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うち、インクジェットヘッド4Bとインクタンク3との間でインクを循環させる循環式(エッジシュート循環式)のものである。図21では、帰還プレート47(後出)およびノズルプレート41の図示を省略しているが、アクチュエータプレート42の下端面42Eに、帰還プレート47(後出)およびノズルプレート41が接合されている。このようなエッジシュートタイプのインクジェットヘッド4Bにも、本開示の構成は適用可能である。
以上、実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示はこの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。
(1)
各々、ノズル孔に連通する複数の吐出チャネルと、前記吐出チャネル各々の内壁に設けられた電極とを有する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に接合され、かつ、前記吐出チャネルに流入した液体が接触する液体接触面を有する被接着プレートと、
前記被接着プレートと前記アクチュエータプレートとの間に設けられるとともに、前記被接着プレートと前記アクチュエータプレートとを接合する接着層と、
前記吐出チャネル各々の内壁から、前記吐出チャネル側に露出された前記接着層の端面を介して前記液体接触面の少なくとも一部を連続して覆う保護膜と
を備えたヘッドチップ。
(2)
前記吐出チャネルの内壁に設けられた前記電極は共通電極であり、
前記アクチュエータプレートは、更に、隣り合う前記吐出チャネルの間に設けられた非吐出チャネルと、前記非吐出チャネルの内壁に設けられた個別電極とを有し、
前記保護膜は、前記非吐出チャネルの内壁も覆っている
前記(1)に記載のヘッドチップ。
(3)
前記被接着プレートは、前記ノズル孔を有するノズルプレートである
前記(1)または前記(2)に記載のヘッドチップ。
(4)
更に、前記ノズル孔を有するノズルプレートを有し、
前記被接着プレートは、前記ノズルプレートと前記アクチュエータプレートとの間に設けられている
前記(1)または前記(2)に記載のヘッドチップ。
(5)
前記被接着プレートは、前記吐出チャネルと前記ノズル孔とを連通させる連通孔を有し、
前記アクチュエータプレートは、更に、隣り合う前記吐出チャネルの間に設けられるとともに前記被接着プレートにより塞がれた非吐出チャネルを有する
前記(4)に記載のヘッドチップ。
(6)
前記被接着プレートは絶縁性を有する
前記(4)または前記(5)に記載のヘッドチップ。
(7)
前記吐出チャネルは、当該吐出チャネルの延在方向の中央部で前記ノズル孔に連通されている
前記(1)ないし前記(6)のうちいずれか1つに記載のヘッドチップ。
(8)
更に、前記吐出チャネルに連通する液体導入流路と、
前記吐出チャネルに連通するとともに前記液体導入流路とは別に設けられた液体排出流路とを有する
前記(7)に記載のヘッドチップ。
(9)
前記保護膜は、前記電極を覆っている
前記(1)ないし前記(8)のうちいずれか1つに記載のヘッドチップ。
(10)
前記保護膜は、パラキシリレン系樹脂材料を含む
前記(1)ないし前記(9)のうちいずれか1つに記載のヘッドチップ。
(11)
前記(1)ないし前記(10)のいずれか1つに記載のヘッドチップと、
前記ヘッドチップに前記液体を供給する供給機構と
を備えた液体噴射ヘッド。
(12)
前記(11)に記載の液体噴射ヘッドと、
前記液体を収容する収容部と
を備えた液体噴射記録装置。
Claims (12)
- 各々、ノズル孔に連通する複数の吐出チャネルと、前記吐出チャネル各々の内壁に設けられた電極とを有する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に接合され、かつ、前記吐出チャネルに流入した液体が接触する液体接触面を有する被接着プレートと、
前記被接着プレートと前記アクチュエータプレートとの間に設けられるとともに、前記被接着プレートと前記アクチュエータプレートとを接合する接着層と、
前記吐出チャネル各々の内壁から、前記吐出チャネル側に露出された前記接着層の端面を介して前記液体接触面の少なくとも一部を連続して覆う保護膜と
を備えたヘッドチップ。 - 前記吐出チャネルの内壁に設けられた前記電極は共通電極であり、
前記アクチュエータプレートは、更に、隣り合う前記吐出チャネルの間に設けられた非吐出チャネルと、前記非吐出チャネルの内壁に設けられた個別電極とを有し、
前記保護膜は、前記非吐出チャネルの内壁も覆っている
請求項1に記載のヘッドチップ。 - 前記被接着プレートは、前記ノズル孔を有するノズルプレートである
請求項1または請求項2に記載のヘッドチップ。 - 更に、前記ノズル孔を有するノズルプレートを有し、
前記被接着プレートは、前記ノズルプレートと前記アクチュエータプレートとの間に設けられている
請求項1または請求項2に記載のヘッドチップ。 - 前記被接着プレートは、前記吐出チャネルと前記ノズル孔とを連通させる連通孔を有し、
前記アクチュエータプレートは、更に、隣り合う前記吐出チャネルの間に設けられるとともに前記被接着プレートにより塞がれた非吐出チャネルを有する
請求項4に記載のヘッドチップ。 - 前記被接着プレートは絶縁性を有する
請求項4または請求項5に記載のヘッドチップ。 - 前記吐出チャネルは、当該吐出チャネルの延在方向の中央部で前記ノズル孔に連通されている
請求項1ないし請求項6のうちいずれか1項に記載のヘッドチップ。 - 更に、前記吐出チャネルに連通する液体導入流路と、
前記吐出チャネルに連通するとともに前記液体導入流路とは別に設けられた液体排出流路とを有する
請求項7に記載のヘッドチップ。 - 前記保護膜は、前記電極を覆っている
請求項1ないし請求項8のうちいずれか1項に記載のヘッドチップ。 - 前記保護膜は、パラキシリレン系樹脂材料を含む
請求項1ないし請求項9のうちいずれか1項に記載のヘッドチップ。 - 請求項1ないし請求項10のうちいずれか1項に記載のヘッドチップと、
前記ヘッドチップに前記液体を供給する供給機構と
を備えた液体噴射ヘッド。 - 請求項11に記載の液体噴射ヘッドと、
前記液体を収容する収容部と
を備えた液体噴射記録装置。
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