JP2022177434A - Liquid jet head and liquid jet device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus.
インクジェット方式のプリンターに代表される液体噴射装置には、一般に、インク等の液体を液滴として噴射する液体噴射ヘッドが設けられる。液体噴射ヘッドでは、例えば、特許文献1に記載のインクジェットヘッドのように、液体を加熱するヒーターを設ける場合がある。 2. Description of the Related Art A liquid ejecting apparatus typified by an inkjet printer is generally provided with a liquid ejecting head that ejects liquid such as ink as droplets. A liquid jet head may be provided with a heater for heating the liquid, for example, as in the ink jet head described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200012.
特許文献1には、ヒーターの単位時間当たりの発熱量の分布について開示がない。ここで、液体をヒーターにより無駄なく効率的に加熱することが望まれる。
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、第1面と、前記第1面とは反対側の第2面と、を有する面状のヒーターと、前記第1面の上に配置され、液体を噴射するノズルへ液体を供給するための第1流路を有する第1部材と、前記第2面の上に配置される第2部材と、を備え、前記第1流路は、前記第1面に沿って延びており、前記ヒーターは、第1領域と、前記第1領域の単位時間当たりの発熱量よりも単位時間当たりの発熱量の小さい第2領域と、を有し、前記第1部材は、前記ヒーターの厚さ方向にみた平面視で、前記第1領域に重なり、かつ、前記第2領域に重ならず、前記第2部材は、前記平面視で、前記第1領域および前記第2領域の両方に重なる。 In order to solve the above problems, a liquid jet head according to a preferred aspect of the present invention provides a planar heater having a first surface and a second surface opposite to the first surface; A first member disposed on a first surface and having a first flow path for supplying liquid to a nozzle for ejecting liquid; and a second member disposed on the second surface; The first flow path extends along the first surface, and the heater includes a first region and a second heater having a smaller heat generation amount per unit time than that of the first region. and a region, wherein the first member overlaps with the first region and does not overlap with the second region when viewed in plan view in the thickness direction of the heater, and the second member comprises the It overlaps both the first region and the second region in plan view.
本発明の他の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、第1面と、前記第1面とは反対側の第2面と、を有する面状のヒーターと、前記第1面の上に配置され、液体を噴射するノズルへ液体を供給するための第1流路を有する第1部材と、前記第2面の上に配置され、液体を噴射するノズルへ液体を供給するための第2流路を有する第2部材と、を備え、前記第1流路および前記第2流路のそれぞれは、前記第1面または前記第2面に沿って延びており、前記ヒーターは、第1領域と、前記第1領域の単位時間当たりの発熱量よりも単位時間当たりの発熱量の小さい第2領域と、を有し、前記ヒーターの厚さ方向にみた平面視で前記第1領域を占める前記第1流路の面積の割合は、前記平面視で前記第2領域を占める前記第1流路の面積の割合よりも大きい。 A liquid jet head according to another preferred aspect of the present invention is a planar heater having a first surface and a second surface opposite to the first surface, and disposed on the first surface. a first member having a first flow path for supplying liquid to nozzles for ejecting liquid; and a second flow path disposed on the second surface for supplying liquid to nozzles for ejecting liquid. a second member having a channel, each of said first channel and said second channel extending along said first surface or said second surface, said heater being connected to said first region; and a second region having a smaller heat generation amount per unit time than that of the first region, and occupying the first region in plan view in the thickness direction of the heater. The ratio of the area of one channel is larger than the ratio of the area of the first channel occupying the second region in the plan view.
本発明の好適な態様に係る液体噴射装置は、前述のいずれかの態様の液体噴射ヘッドと、前記ヒーターの駆動を制御する制御部と、を備える。 A liquid ejecting apparatus according to a preferred aspect of the present invention includes the liquid ejecting head according to any one of the aspects described above, and a control section that controls driving of the heater.
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示している部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the dimensions and scale of each part in the drawings are appropriately different from the actual ones, and some parts are shown schematically for easy understanding. Moreover, the scope of the present invention is not limited to these forms unless there is a description to the effect that the present invention is particularly limited in the following description.
以下の説明は、便宜上、互いに交差するX軸、Y軸およびZ軸を適宜に用いて行う。また、以下の説明では、X軸に沿う一方向がX1方向であり、X1方向と反対の方向がX2方向である。同様に、Y軸に沿って互いに反対の方向がY1方向およびY2方向である。また、Z軸に沿って互いに反対の方向がZ1方向およびZ2方向である。また、Z軸方向にみることを単に「平面視」という場合がある。 For the sake of convenience, the following description will be made using the mutually intersecting X-axis, Y-axis, and Z-axis as appropriate. Also, in the following description, one direction along the X axis is the X1 direction, and the opposite direction to the X1 direction is the X2 direction. Similarly, opposite directions along the Y-axis are the Y1 direction and the Y2 direction. Also, directions opposite to each other along the Z axis are the Z1 direction and the Z2 direction. Also, viewing in the Z-axis direction may be simply referred to as "plan view".
ここで、典型的には、Z軸が鉛直な軸であり、Z2方向が鉛直方向での下方向に相当する。ただし、Z軸は、鉛直な軸でなくともよい。また、X軸、Y軸およびZ軸は、典型的には互いに直交するが、これに限定されず、例えば、80°以上100°以下の範囲内の角度で交差すればよい。 Here, typically, the Z axis is the vertical axis, and the Z2 direction corresponds to the downward direction in the vertical direction. However, the Z-axis does not have to be a vertical axis. The X-axis, Y-axis, and Z-axis are typically orthogonal to each other, but are not limited to this, and may intersect at an angle within the range of 80° or more and 100° or less, for example.
1.第1実施形態
1-1.液体噴射装置の概略構成
図1は、第1実施形態に係る液体噴射装置100の構成例を示す概略図である。液体噴射装置100は、「液体」の一例であるインクを液滴として媒体Mに噴射するインクジェット方式の印刷装置である。媒体Mは、典型的には印刷用紙である。なお、媒体Mは、印刷用紙に限定されず、例えば、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象でもよい。
1. First Embodiment 1-1. Schematic Configuration of Liquid Ejecting Apparatus FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a liquid ejecting
図1に示すように、液体噴射装置100は、液体貯留部10と制御ユニット20と搬送機構30と移動機構40と液体噴射ヘッド50とを有する。
As shown in FIG. 1 , the
液体貯留部10は、インクを貯留する容器である。液体貯留部10の具体的な態様としては、例えば、液体噴射装置100に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、および、インクを補充可能なインクタンク等の容器が挙げられる。
The
液体貯留部10に貯留されるインクとしては、特に限定されないが、例えば、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインク、クリアインク、ホワイトインクおよび処理液等が挙げられる。なお、インクの組成は、特に限定されず、例えば、染料または顔料等の色材を水系溶媒に溶解させた水系インクでもよいし、色材を有機溶剤に溶解させた溶剤系インクでもよいし、紫外線硬化型インクでもよい。また、液体貯留部10は、互いに種類の異なるインクを貯留する複数の容器を有してもよい。
The ink stored in the
制御ユニット20は、液体噴射装置100の各要素の動作を制御する。例えば、制御ユニット20は、CPU(Central Processing Unit)またはFPGA(Field Programmable Gate Array)等の処理回路と半導体メモリー等の記憶回路とを含む。制御ユニット20は、駆動信号Dおよび制御信号Sを液体噴射ヘッド50に向けて出力する。駆動信号Dは、液体噴射ヘッド50の駆動素子を駆動する駆動パルスを含む信号である。制御信号Sは、当該駆動素子に駆動信号Dを供給するか否かを指定する信号である。また、制御ユニット20は、「制御部」の一例であり、後述のヒーター54の駆動を制御する。
The
搬送機構30は、制御ユニット20による制御のもとで、媒体MをY1方向である搬送方向DMに搬送する。移動機構40は、制御ユニット20による制御のもとで、液体噴射ヘッド50をX1方向とX2方向とに往復させる。図1に示す例では、移動機構40は、液体噴射ヘッド50を収容するキャリッジと称される略箱型の支持体41と、支持体41が固定される搬送ベルト42と、を有する。支持体41は、液体噴射ヘッド50を支持し、金属材料で構成される。なお、支持体41には、液体噴射ヘッド50のほかに、前述の液体貯留部10が搭載されてもよい。
The
液体噴射ヘッド50は、複数のヘッドチップ51を有しており、制御ユニット20による制御のもとで、液体貯留部10から供給されるインクを各ヘッドチップ51の複数のノズルのそれぞれから媒体Mに向けてZ2方向に噴射する。この噴射が搬送機構30による媒体Mの搬送と移動機構40による液体噴射ヘッド50の往復移動とに並行して行われることにより、媒体Mの表面にインクによる所定の画像が形成される。
The
なお、液体貯留部10は、循環機構を介して液体噴射ヘッド50に接続されてもよい。当該循環機構は、液体噴射ヘッド50にインクを供給するとともに、液体噴射ヘッド50から排出されるインクを液体噴射ヘッド50への再供給のために回収する機構である。当該循環機構の動作により、インクの粘度上昇を抑えたり、インク内の気泡の滞留を低減したりすることができる。
Note that the
1-2.液体噴射ヘッドの構成
図2は、第1実施形態に係る液体噴射ヘッド50の平面図である。図3は、図2中のA-A線断面図である。図4は、図2中のB-B線断面図である。なお、図2から図4では、便宜上、液体噴射ヘッド50の各部が簡略的に示される。また、図2では、後述のカバー56の図示が省略される。
1-2. Configuration of Liquid Jet Head FIG. 2 is a plan view of the
図2から図4に示すように、液体噴射ヘッド50は、2個のヘッドチップ51_1、51_2と、ホルダー52と、固定板53と、ヒーター54と、第1部材55と、カバー56とを有する。ここで、ヒーター54は、第1面F1と、第1面F1とは反対側の第2面F2と、を有しており、第1部材55は、ヒーター54の加熱対象として第1面F1の上に配置される。また、2個のヘッドチップ51_1、51_2とホルダー52と固定板53とからなる集合体は、ヒーター54の加熱対象として第2面F2の上に配置される第2部材5を構成する。以下、液体噴射ヘッド50の各部を順次説明する。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
ヘッドチップ51_1、51_2のそれぞれは、図1に示すヘッドチップ51であり、Y軸に沿う方向に延びる形状をなす。図2に示す例では、ヘッドチップ51_1およびヘッドチップ51_2は、Y軸に沿う方向での互いの位置を揃えるように、X軸に沿う方向に並んで配置される。なお、図2から図4では、ヘッドチップ51の構成要素のうち、「第2流路」の一例であるリザーバーRが便宜的に示される。また、以下では、ヘッドチップ51_1、51_2を区別せずに、これらのチップのそれぞれをヘッドチップ51という場合がある。ヘッドチップ51の構成については、後に図5に基づいて詳述する。
Each of the head chips 51_1 and 51_2 is the
本実施形態では、ヘッドチップ51_1およびヘッドチップ51_2の噴射するインクの種類は、互いに同一である。これは、後述する第1部材55が備える第1流路SCの数が1個であるためである。但し、後述する第1部材55が備える第1流路SCの数が2個以上の場合には、2種類以上のインクをヘッドチップ51へ向けて供給することができるため、ヘッドチップ51_1およびヘッドチップ51_2から噴射されるインクの種類を互いに異なるようにしてもよい。
In this embodiment, the types of ink ejected by the head chip 51_1 and the head chip 51_2 are the same. This is because the number of first flow paths SC provided in the
また、ヘッドチップ51_1およびヘッドチップ51_2の配置は、図2に示す例に限定されず、例えば、ヘッドチップ51_1およびヘッドチップ51_2がY軸に沿う方向に互いにずれた配置でもよいし、ヘッドチップ51_1およびヘッドチップ51_2の姿勢がX軸またはY軸に対して傾斜した配置でもよい。 Also, the arrangement of the head chips 51_1 and 51_2 is not limited to the example shown in FIG. And the posture of the head chip 51_2 may be inclined with respect to the X-axis or the Y-axis.
ホルダー52は、2個のヘッドチップ51を収容および支持する構造体である。ホルダー52の構成材料としては、熱伝導性の良好な材料を用いることが好ましく、例えば、室温(20℃)での熱伝導率が10.0W/m・K以上である、ステンレス鋼、チタンおよびマグネシウム合金等の金属材料、または、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、サファイア、アルミナ、窒化珪素、サーメットおよびイットリア等のセラミックス材料を用いることが好ましい。このような金属材料またはセラミックス材料を用いてホルダー52を構成することにより、ヒーター54からの熱を、ホルダー52を介して各ヘッドチップ51に効率的に伝達することができる。
The
ホルダー52は、Z軸に直交する方向に広がる略板状をなす。ホルダー52には、2個の孔52aと凹部52bと凹部52cとが設けられる。2個の孔52aそれぞれは、Z軸に沿う方向にホルダー52を貫通しており、各孔52aには、ヘッドチップ51が配置される。本実施形態のホルダー52は、固定板53を介して2個のヘッドチップ51を間接的に支持している。なお、ホルダー52の孔52aを画定する壁面の少なくとも一部にヘッドチップ51が固定されて、ホルダー52がヘッドチップ51を直接支持していてもよい。凹部52bは、ホルダー52のZ2方向を向く面に設けられており、凹部52bには、固定板53が配置される。凹部52cは、ホルダー52のZ1方向を向く面に設けられており、凹部52cには、ヒーター54が配置される。
The
図2に示す例では、ホルダー52は、平面視で長方形をなす。なお、ホルダー52の形状は、図2に示す例に限定されず、任意である。例えば、ホルダー52は、前述の孔52aに代えて、Z2方向に向けて開口する凹部を有してもよい。当該凹部は、ヘッドチップ51の少なくとも一部を収容し、当該凹部のZ2方向を向く底面でヘッドチップ5を支持するようにしてもよい。また、当該凹部の底面には、ヘッドチップ51へインクを供給するための流路および後述する配線基板51iが挿通される開口が形成されていてもよい。
In the example shown in FIG. 2, the
固定板53は、ホルダー52に対して2個のヘッドチップ51を固定するための板状部材である。具体的には、固定板53は、ヒーター54との間に2個のヘッドチップ51を挟む状態で、各ヘッドチップ51およびホルダー52に対して接着剤等により固定される。
The fixing
固定板53には、2個のヘッドチップ51のノズル面FNを露出させる2個の開口部53aが設けられる。固定板53は、例えば、ステンレス鋼、チタンおよびマグネシウム合金等の金属材料等で構成されており、ホルダー52から各ヘッドチップ51に熱を伝達する機能を有する。また、固定板53は導電性を有する。そのため、固定板53は、ホルダー52および支持体41を介して接地されており、媒体Mからの静電気等の影響を防ぐための静電シールドとしても機能する。なお、固定板53は、金属材料からなる複数の板状部材が積層されて構成されていてもよい。
The fixing
なお、固定板53は、2個の開口部53aに代えて、2個のヘッドチップ51で共用される1個の開口部を有する構成でもよい。ただし、開口部53aがヘッドチップ51ごとに個別に設けられる構成では、固定板53と各ヘッドチップ51との接触面積を大きくしやすいので、ホルダー52からの熱を各ヘッドチップ51に効率的に伝達することができる。
The fixing
以上のヘッドチップ51_1、51_2、ホルダー52および固定板53は、第2部材5を構成するが、ヒーター54からの熱を第2部材5内のインクに効率的に伝達する観点から、第2部材5は、熱伝導率が10.0W/m・k以上である材料を含むことが好ましい。すなわち、ヘッドチップ51_1、51_2、ホルダー52および固定板53のうちの少なくとも1つの一部または全部を構成する材料の熱伝導率が10.0W/m・k以上であることが好ましい。
The head chips 51_1 and 51_2, the
第1部材55は、前述の液体貯留部10に貯留されたインクを2個のヘッドチップ51に供給するための第1流路SCを有する構造体である。第1部材55の平面視での面積は、前述の第2部材5の平面視での面積よりも小さい。すなわち、平面視で第2部材5の面積が第1部材55の面積よりも大きい。ここで、第1流路SCは、平面視でリザーバーRに重なる。
The
第1流路SCは、リザーバーRに連通しており、リザーバーRにインクを供給する。図2に示す例では、第1流路SCは、共通流路SCaと4個の分岐流路SCbとを有する。共通流路SCaは、X軸に沿う方向に延びており、共通流路SCaの長手方向での中央には、液体貯留部10からのインクの供給を受ける導入口55aが設けられる。共通流路SCaは、導入口55aからのインクをX1方向およびX2方向のそれぞれに移送する。4個の分岐流路SCbは、共通流路SCaからY1方向に延びており、共通流路SCaからのインクをY1方向に移送する。各分岐流路SCbのY1方向での端には、排出口55bが設けられる。排出口55bは、ヘッドチップ51の後述する導入口IHに連通する。以上のように、第1流路SCは、複数のリザーバーRにインクを分配する。
The first channel SC communicates with the reservoir R and supplies the reservoir R with ink. In the example shown in FIG. 2, the first flow path SC has a common flow path SCa and four branch flow paths SCb. The common flow path SCa extends in the direction along the X-axis, and an
第1部材55は、図示しないが、例えば、複数の基板をZ軸に沿う方向に積層した積層体で構成される。当該複数の基板のそれぞれには、前述の第1流路SCのための溝および孔が適宜に設けられる。当該複数の基板は、例えば、接着剤、ろう付け、溶接またはネジ留め等により互いに接合される。当該複数の基板のそれぞれの構成材料としては、熱伝導性の良好な材料を用いることが好ましく、例えば、室温(20℃)での熱伝導率が10.0W/m・K以上である、ステンレス鋼、チタンおよびマグネシウム合金等の金属材料、または、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、サファイア、アルミナ、窒化珪素、サーメットおよびイットリア等のセラミックス材料を用いることが好ましい。このような金属材料またはセラミックス材料を用いて第1部材55を構成することにより、ヒーター54からの熱で第1流路SC内のインクを効率的に加熱することができる。なお、当該複数の基板の間には、必要に応じて、ゴム材料等で構成されるシート状のシール部材が適宜に配置されてもよい。また、第1部材55を構成する基板の数または厚さ等は、第1流路SCの形状等の態様に応じて決められ、特に限定されず、任意である。
Although not shown, the
ヒーター54は、第1部材55と第2部材5との間に配置され、第1面F1および第2面F2を有する面状のヒーターである。平面視でヒーター54の面積は、第2部材5の面積よりも小さい。すなわち、平面視で第2部材5の面積は、ヒーター54の面積よりも大きい。第1面F1は、Z1方向を向いており、平面視で、第1面F1の一部には、第1部材55が重なる。本実施形態では、第1面F1の当該一部以外の部分は、液体噴射ヘッド50内の空間、本実施形態ではカバー56内の空間に面する。このように、第1面F1は、詳しくは後述する第2領域RE2の少なくとも一部にわたり当該空間に面する。なお、本実施形態では、第1面F1は、第2領域RE2の全域で当該空間に面する。第2面F2は、Z2方向を向いており、平面視で、第2面F2には、その全域にわたり第2部材5が重なる。
The
ヒーター54は、例えば、薄膜状の基材と、絶縁性のフィルムと、当該基材と当該フィルムとの間に挟まれた発熱抵抗体と、を有するフィルムヒーターである。当該基材は、例えば、ポリイミドまたはPET(ポリエチレンテレフタラート)等の樹脂材料で構成される。当該フィルムは、例えば、ポリイミドまたはPET(ポリエチレンテレフタラート)等の樹脂材料で構成される。当該発熱抵抗体は、当該基材上にパターニングされた電熱線であり、例えば、ステンレス鋼、銅またはニッケル合金等の金属材料で構成される。また、ヒーター54は、ガラス繊維入りシリコーンゴムの間に発熱抵抗体を挟んだシリコーンラバーヒーターまたはセラミックヒーター等の面状のヒーターでもよい。なお、当該発熱抵抗体は、後述の発熱抵抗体54bである。発熱抵抗体54bについては、後に図6に基づいて詳述する。
The
ヒーター54には、複数の孔54aが設けられる。当該複数の孔54aのそれぞれは、第1部材55からヘッドチップ51にインクを供給するための流路が通される孔である。
The
ヒーター54は、第1部材55および第2部材5のそれぞれに熱的に接続される。「熱的に接続」とは、次の条件a、bまたはcのいずれかを満たすことをいう。条件a:2つの部材が物理的に直接に接する。条件b:2つの部材が100μm以下の間隙を介して配置される。条件c:2つの部材が室温(20℃)で1.0W/m・K以上の熱伝導率の他の部材を介して物理的に接続される。なお、各条件における2つの部材間には、伝熱グリースおよび接着剤等が存在してもよい。この場合、接着剤は、熱伝導性を高める観点から、熱伝導性のフィラー等を含むことが好ましい。
The
図3および図4に示す例では、ヒーター54の第1面F1が第1部材55に接触するとともに、ヒーター54の第2面F2が各ヘッドチップ51およびホルダー52のそれぞれに接触する。また、ヒーター54は、図2に示すように、平面視でヘッドチップ51_1およびヘッドチップ51_2を包含する範囲にわたり設けられる。ここで、ヒーター54は、第1部材55および第2部材5を効率的に加熱するよう、単位時間当たりの発熱量の異なる第1領域RE1および第2領域RE2を有する。
In the example shown in FIGS. 3 and 4, the first surface F1 of the
第1領域RE1は、平面視で第1部材55および第2部材5の両方に重なる領域である。図2に示す例では、第1領域RE1の平面視での外形が第1部材55の平面視での外形にほぼ等しい。なお、第1領域RE1の平面視での外形は、第1部材55の平面視での外形等に応じて決められ、図2に示す例に限定されず、第1部材55の平面視での外形と異なってもよい。この場合、例えば、平面視で第1領域RE1の外縁は、第1部材55の外縁に包含される。
The first region RE1 is a region overlapping both the
第2領域RE2は、平面視で第1部材55に重ならずに第2部材5に重なる領域である。図2に示す例では、第2領域RE2がヒーター54のうちの第1領域RE1を除く領域であり、第2領域RE2の平面視での外形が長方形である。なお、第2領域RE2の平面視での外形は、第1部材55および第2部材5の平面視での外形等に応じて決められ、図2に示す例に限定されない。
The second region RE2 is a region that overlaps the
以上から理解されるように、平面視で第1領域RE1には、第1部材55および第2部材5の両方が重なるので、第1領域RE1からの熱は第1部材55および第2部材5の両方に直接的に伝達される。これに対し、平面視で第2領域RE2には、第2部材5が重なるものの、第1部材55が重ならないので、第2領域RE2からの熱は第2部材5のみに直接的に伝達される。このように、第2領域RE2は、第1領域RE1に比べて、加熱対象が少ない。
As can be understood from the above, since both the
したがって、第1部材55および第2部材5からなる加熱対象のうち、第1領域RE1に対応する部分の熱容量は、第2領域RE2に対応する部分の熱容量よりも大きい。そこで、これらの部分間の温度差を低減するべく、第1領域RE1の単位時間当たりの発熱量は、第2領域RE2の単位時間当たりの発熱量よりも大きい。
Therefore, the heat capacity of the portion corresponding to the first region RE1 of the heating target composed of the
ここで、第1領域RE1は、平面視で第1流路SCおよびリザーバーRの両方に重なり、第2領域RE2は、平面視で前記リザーバーRのみに重なる。また、平面視で第1領域RE1を占める第1流路SCの面積の割合は、平面視で第2領域RE2を占める第1流路SCの面積の割合よりも大きい。また、平面視で第1領域RE1を占める第1流路SCおよびリザーバーRの面積の割合は、平面視での第2領域RE2を占める第1流路SCおよびリザーバーRの面積の割合よりも大きい。 Here, the first region RE1 overlaps both the first channel SC and the reservoir R in plan view, and the second region RE2 overlaps only the reservoir R in plan view. In addition, the proportion of the area of the first flow path SC that occupies the first region RE1 in plan view is greater than the proportion of the area of the first flow channel SC that occupies the second region RE2 in plan view. In addition, the proportion of the area of the first flow path SC and the reservoir R occupying the first region RE1 in plan view is greater than the proportion of the area of the first flow channel SC and the reservoir R occupying the second region RE2 in plan view. .
なお、「平面視で第1領域RE1を占める第1流路SCの面積の割合」とは、第1領域RE1の平面視での面積に対する、第1流路SCのうち平面視で第1領域RE1に重なる部分の面積の比である。同様に、「平面視で第2領域RE2を占める第1流路SCの面積の割合」とは、第2領域RE2の平面視での面積に対する、第1流路SCのうち平面視で第2領域RE2に重なる部分の面積の比である。「平面視で第1領域RE1を占める第1流路SCおよびリザーバーRの面積の割合」とは、第1領域RE1の平面視での面積に対する、第1流路SCのうち平面視で第1領域RE1に重なる部分の面積とリザーバーRのうち平面視で第1領域RE1に重なる部分の面積との合計面積の比である。「平面視で第2領域RE2を占める第1流路SCおよびリザーバーRの面積の割合」とは、第2領域RE2の平面視での面積に対する、第1流路SCのうち平面視で第2領域RE2に重なる部分の面積とリザーバーRのうち平面視で第2領域RE2に重なる部分の面積との合計面積の比である。 It should be noted that the “proportion of the area of the first flow path SC occupying the first region RE1 in plan view” refers to the ratio of the area of the first flow channel SC in plan view to the area of the first region RE1 in plan view. This is the area ratio of the portion overlapping RE1. Similarly, the “proportion of the area of the first flow path SC occupying the second region RE2 in plan view” refers to the ratio of the area of the first flow channel SC in plan view to the area of the second region RE2 in plan view. This is the area ratio of the portion overlapping the region RE2. "Ratio of the area of the first flow channel SC and the reservoir R occupying the first region RE1 in plan view" means the ratio of the area of the first flow channel SC in plan view to the area of the first region RE1 in plan view. It is the ratio of the total area of the area of the portion overlapping the region RE1 and the area of the portion of the reservoir R overlapping the first region RE1 in plan view. "Ratio of the area of the first flow path SC and the reservoir R occupying the second region RE2 in plan view" is the ratio of the area of the first flow channel SC in plan view to the area of the second region RE2 in plan view. It is the ratio of the total area of the area of the portion overlapping the region RE2 and the area of the portion of the reservoir R overlapping the second region RE2 in plan view.
カバー56は、ホルダー52との間にヒーター54および第1部材55を収容する空間を形成する凹部56aを有する箱状またはトレイ状の部材である。カバー56は、例えば、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリプロピレン樹脂等の樹脂材料で構成される。
The
カバー56には、孔56bが設けられる。孔56bは、液体貯留部10から第1部材55にインクを供給するための流路が通される孔である。
The
1-3.ヘッドチップの構成
図5は、ヘッドチップ51の一例を示す断面図である。図5に示すように、ヘッドチップ51は、Y軸に沿う方向に配列される複数のノズルNを有する。当該複数のノズルNは、X軸に沿う方向に互いに間隔をあけて並ぶ第1列L1と第2列L2とに区分される。第1列L1および第2列L2のそれぞれは、Y軸に沿う方向に直線状に配列される複数のノズルNの集合である。
1-3. Configuration of Head Chip FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the
ヘッドチップ51は、X軸に沿う方向で互いに略対称な構成である。ただし、第1列L1の複数のノズルNと第2列L2の複数のノズルNとのY軸に沿う方向での位置は、互いに一致してもよいし異なってもよい。図5では、第1列L1の複数のノズルNと第2列L2の複数のノズルNとのY軸に沿う方向での位置が互いに一致する構成が例示される。 The head chips 51 are substantially symmetrical to each other in the direction along the X-axis. However, the positions of the plurality of nozzles N in the first row L1 and the plurality of nozzles N in the second row L2 in the direction along the Y-axis may be the same or different. FIG. 5 illustrates a configuration in which the positions of the plurality of nozzles N in the first row L1 and the plurality of nozzles N in the second row L2 match each other in the Y-axis direction.
図5に示すように、ヘッドチップ51は、流路基板51aと圧力室基板51bとノズル板51cと吸振体51dと振動板51eと複数の圧電素子51fと保護板51gとケース51hと配線基板51iと駆動回路51jとを有する。
As shown in FIG. 5, the
流路基板51aおよび圧力室基板51bは、この順でZ1方向に積層されており、複数のノズルNにインクを供給するための流路を形成する。流路基板51aおよび圧力室基板51bからなる積層体よりもZ1方向に位置する領域には、振動板51eと複数の圧電素子51fと保護板51gとケース51hと配線基板51iと駆動回路51jとが設置される。他方、当該積層体よりもZ2方向に位置する領域には、ノズル板51cと吸振体51dとが設置される。ヘッドチップ51の各要素は、概略的にはY方向に長尺な板状部材であり、例えば接着剤により、互いに接合される。以下、ヘッドチップ51の各要素を順に説明する。
The
ノズル板51cは、第1列L1および第2列L2のそれぞれの複数のノズルNが設けられた板状部材である。複数のノズルNのそれぞれは、インクを通過させる貫通孔である。ここで、ノズル板51cのZ2方向を向く面がノズル面FNである。ノズル板51cは、例えば、ドライエッチングまたはウェットエッチング等の加工技術を用いる半導体製造技術によりシリコン単結晶基板を加工することにより製造される。ただし、ノズル板51cの製造には、他の公知の方法および材料が適宜に用いられてもよい。また、ノズルの断面形状は、典型的には円形状であるが、これに限定されず、例えば、多角形または楕円形等の非円形状であってもよい。
The
流路基板51aには、第1列L1および第2列L2のそれぞれについて、空間R1と複数の供給流路Raと複数の連通流路Naとが設けられる。空間R1は、Z軸に沿う方向でみた平面視で、Y軸に沿う方向に延びる長尺状の開口である。供給流路Raおよび連通流路Naのそれぞれは、ノズルNごとに形成された貫通孔である。各供給流路Raは、空間R1に連通する。
The
圧力室基板51bは、第1列L1および第2列L2のそれぞれについて、キャビティと称される複数の圧力室Cが設けられた板状部材である。複数の圧力室Cは、Y軸に沿う方向に配列される。各圧力室Cは、ノズルNごとに形成され、平面視でX軸に沿う方向に延びる長尺状の空間である。流路基板51aおよび圧力室基板51bそれぞれは、前述のノズル板51cと同様に、例えば、半導体製造技術によりシリコン単結晶基板を加工することにより製造される。ただし、流路基板51aおよび圧力室基板51bのそれぞれの製造には、他の公知の方法および材料が適宜に用いられてもよい。流路基板51aは、熱伝導率が10.0W/m・k以上である材料で構成されることが好ましく、シリコン単結晶基板の他にはステンレス鋼で形成されていてもよい。
The
圧力室Cは、流路基板51aと振動板51eとの間に位置する空間である。第1列L1および第2列L2のそれぞれについて、複数の圧力室CがY軸に沿う方向に配列される。また、圧力室Cは、連通流路Naおよび供給流路Raのそれぞれに連通する。したがって、圧力室Cは、連通流路Naを介してノズルNに連通し、かつ、供給流路Raを介して空間R1に連通する。
The pressure chamber C is a space located between the
圧力室基板51bのZ1方向を向く面には、振動板51eが配置される。振動板51eは、弾性的に振動可能な板状部材である。振動板51eは、例えば、第1層と第2層とを有し、これらがこの順でZ1方向に積層される。第1層は、例えば、酸化シリコン(SiO2)で構成される弾性膜である。当該弾性膜は、例えば、シリコン単結晶基板の一方の面を熱酸化することにより形成される。第2層は、例えば、酸化ジルコニウム(ZrO2)で構成される絶縁膜である。当該絶縁膜は、例えば、スパッタ法によりジルコニウムの層を形成し、当該層を熱酸化することにより形成される。なお、振動板51eは、前述の第1層および第2層の積層による構成に限定されず、例えば、単層で構成されてもよいし、3層以上で構成されてもよい。
A
振動板51eのZ1方向を向く面には、第1列L1および第2列L2のそれぞれについて、互いにノズルNに対応する複数の圧電素子51fが駆動素子として配置される。各圧電素子51fは、駆動信号の供給により変形する受動素子である。各圧電素子51fは、平面視でX軸に沿う方向に延びる長尺状をなす。複数の圧電素子51fは、複数の圧力室Cに対応するようにY軸に沿う方向に配列される。圧電素子51fは、平面視で圧力室Cに重なる。
A plurality of
各圧電素子51fは、図示しないが、第1電極と圧電体層と第2電極とを有し、この順でこれらがZ1方向に積層される。第1電極および第2電極のうちの一方の電極は、圧電素子51fごとに互いに離間して配置される個別電極であり、当該一方の電極には、駆動信号が印加される。第1電極および第2電極のうちの他方の電極は、複数の圧電素子51fにわたり連続するようにY軸に沿う方向に延びる帯状の共通電極であり、当該他方の電極には、所定の基準電位が供給される。これらの電極の金属材料としては、例えば、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、金(Au)、銅(Cu)等の金属材料が挙げられ、これらのうち、1種を単独でまたは2種以上を合金または積層等の態様で組み合わせて用いることができる。圧電体層は、チタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zr,Ti)O3)等の圧電材料で構成されており、例えば、複数の圧電素子51fにわたり連続するようにY軸に沿う方向に延びる帯状をなす。ただし、圧電体層は、複数の圧電素子51fにわたり一体でもよい。この場合、圧電体層には、互いに隣り合う各圧力室Cの間隙に平面視で対応する領域に、当該圧電体層を貫通する貫通孔がX軸に沿う方向に延びて設けられる。以上の圧電素子51fの変形に連動して振動板51eが振動すると、圧力室C内の圧力が変動することで、インクがノズルNから吐出される。なお、駆動素子として、当該圧電素子51fに代えて、圧力室C内のインクを加熱する発熱素子を用いてもよい。
Each
保護板51gは、振動板51eのZ1方向を向く面に設置される板状部材であり、複数の圧電素子51fを保護するとともに振動板51eの機械的な強度を補強する。ここで、保護板51gと振動板51eとの間には、複数の圧電素子51fが収容される。保護板51gは、例えば、樹脂材料で構成される。
The
ケース51hは、複数の圧力室Cに供給されるインクを貯留するためのケースである。ケース51hは、例えば、樹脂材料で構成される。なお、ケース51hは、熱伝導率が10.0W/m・k以上である金属材料やセラミックスで構成されていてもよい。ケース51hには、第1列L1および第2列L2のそれぞれについて、空間R2が設けられる。空間R2は、前述の空間R1に連通する空間であり、空間R1とともに、複数の圧力室Cに供給されるインクを貯留するリザーバーRとして機能する。リザーバーRは、「第2流路」の一例である。ケース51hには、各リザーバーRにインクを供給するための導入口IHが設けられる。各リザーバーR内のインクは、各供給流路Raを介して圧力室Cに供給される。
The
吸振体51dは、コンプライアンス基板とも称され、リザーバーRの壁面を構成する可撓性の樹脂フィルムであり、リザーバーR内のインクの圧力変動を吸収する。なお、吸振体51dは、金属製の可撓性を有する薄板であってもよい。吸振体51dのZ1方向を向く面は、流路基板51aに接着剤等により接合される。一方、吸振体51dのZ2方向を向く面には、枠体51kが接着剤等により接合される。枠体51kは、吸振体51dの外周に沿う枠状の部材であり、前述の固定板53に接触する。ここで、枠体51kは、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、チタンおよびマグネシウム合金等の金属材料で構成される。このように枠体51kを金属材料で構成することにより、ヒーター54からの熱をホルダー52および固定板53を介してヘッドチップ51内のインクに好適に伝達することができる。
The
図5には、ヒーター54からヘッドチップ51への熱の伝達経路H1が破線矢印で模式的に示される。なお、伝達経路H1の一部には、吸振体51dを含むが、吸振体51dの厚さが極めて薄いことから、伝達経路H1での吸振体51dの熱抵抗は非常に小さい。
In FIG. 5, a heat transfer path H1 from the
配線基板51iは、振動板51eのZ1方向を向く面に実装されており、制御ユニット20とヘッドチップ51とを電気的に接続するための実装部品である。配線基板51iは、例えば、COF(Chip On Film)、FPC(Flexible Printed Circuit)またはFFC(Flexible Flat Cable)等の可撓性の配線基板である。本実施形態の配線基板51iには、各圧電素子51fに駆動電圧を供給するための駆動回路51jが実装される。駆動回路51jは、制御信号Sに基づいて、駆動信号Dに含まれる波形のうちの少なくとも一部を駆動パルスとして供給するか否かを切り替える回路である。
The
1-4.ヒーターの発熱分布
図6は、第1実施形態におけるヒーター54の発熱分布を説明するための図である。図6では、便宜上、第1領域RE1および第2領域RE2が互いに濃さの異なるグレースケールで示される。
1-4. Heat Generation Distribution of Heater FIG. 6 is a diagram for explaining the heat generation distribution of the
本実施形態では、ヒーター54は、発熱抵抗体54bを有しており、発熱抵抗体54bは、第1領域RE1に設けられる第1部分54b1と、第2領域RE2に設けられる第2部分54b2と、を有する。なお、図6では、発熱抵抗体54bの形状が模式的に示される。
In this embodiment, the
第1部分54b1は、第1領域RE1の略全域に広がるよう配置される。図6に示す例では、第1部分54b1がY軸に沿う方向に蛇行しながらX軸に沿う方向に延びるミアンダ形状をなす。つまり、第1部分54b1は、複数回折り返されている。なお、第1部分54b1の形状および配置は、第1領域RE1で略均一に発熱することができればよく、図6に示す例に限定されず、任意である。 The first portion 54b1 is arranged to extend substantially over the entire first region RE1. In the example shown in FIG. 6, the first portion 54b1 has a meandering shape extending in the direction along the X-axis while meandering in the direction along the Y-axis. That is, the first portion 54b1 is folded back multiple times. Note that the shape and arrangement of the first portion 54b1 are not limited to the example shown in FIG.
第2部分54b2は、第2領域RE2の略全域に広がるよう配置される。図6に示す例では、第2部分54b2がY軸に沿う方向に蛇行しながらX軸に沿う方向に延びるミアンダ形状をなす。つまり、第2部分54b2は、複数回折り返されている。なお、第2部分54b2の形状および配置は、第2領域RE2で略均一に発熱することができればよく、図6に示す例に限定されず、任意である。 The second portion 54b2 is arranged to extend over substantially the entire second region RE2. In the example shown in FIG. 6, the second portion 54b2 has a meandering shape extending in the direction along the X-axis while meandering in the direction along the Y-axis. That is, the second portion 54b2 is folded back multiple times. Note that the shape and arrangement of the second portion 54b2 are not limited to the example shown in FIG.
本実施形態では、第2部分54b2は、第1部分54b1に電気的に直列に接続されており、第1領域RE1の単位面積当たりの発熱量が第2領域RE2の単位面積当たりの発熱量よりも大きくなるよう構成される。つまり、第1領域RE1における単位面積当たりの第1部分54b1の電気抵抗が、第2領域RE2における単位面積当たりの第2部分54b2の電気抵抗よりも大きくなるよう構成される。具体的には、第1部分54b1の断面積が第2部分54b2の断面積よりも小さいことと、第1領域RE1における単位面積当たりの第1部分54b1の長さが第2領域RE2における単位面積当たりの第2部分54b2の長さよりも長いことと、第1部分54b1を構成する材料の電気抵抗率が第2部分54b2を構成する材料の電気抵抗率よりも高いことと、のうち少なくとも1つを満たすことで、第1領域RE1における単位面積当たりの第1部分54b1の電気抵抗が、第2領域RE2における単位面積当たりの第2部分54b2の電気抵抗よりも大きくなるように構成する。第1領域RE1における単位面積当たりの第1部分54b1の長さを第2領域RE2における単位面積当たりの第2部分54b2の長さよりも長くするには、例えば、第1部分54b1の折り返されて隣り合う部分同士の間隔を、第2部分54b2の折り返されて隣り合う部分同士の間隔よりも狭くするようにしてもよい。 In the present embodiment, the second portion 54b2 is electrically connected in series with the first portion 54b1, and the amount of heat generated per unit area of the first region RE1 is greater than the amount of heat generated per unit area of the second region RE2. is configured to be large. That is, the electrical resistance per unit area of the first portion 54b1 in the first region RE1 is configured to be higher than the electrical resistance per unit area of the second portion 54b2 in the second region RE2. Specifically, the cross-sectional area of the first portion 54b1 is smaller than the cross-sectional area of the second portion 54b2, and the length of the first portion 54b1 per unit area in the first region RE1 is equal to the unit area in the second region RE2. At least one of: being longer than the length of the second portion 54b2, and that the electrical resistivity of the material forming the first portion 54b1 is higher than the electrical resistivity of the material forming the second portion 54b2. By satisfying , the electrical resistance per unit area of the first portion 54b1 in the first region RE1 is configured to be higher than the electrical resistance per unit area of the second portion 54b2 in the second region RE2. In order to make the length of the first portion 54b1 per unit area in the first region RE1 longer than the length of the second portion 54b2 per unit area in the second region RE2, The interval between the matching portions may be narrower than the interval between the folded back portions of the second portion 54b2.
以上の発熱抵抗体54bは、前述の制御ユニット20による制御のもと、電力の供給を受けることにより発熱する。本実施形態では、制御ユニット20は、図示しない温度センサーの検出結果に基づいて、当該温度センサーの検出温度が所定温度になるよう、発熱抵抗体54bへの電力の供給を制御する。当該温度センサーは、例えば、サーミスターまたは熱電対であり、第2部材5上に配置される。
The
1-5.第1実施形態のまとめ
以上の液体噴射ヘッド50は、前述のように、面状のヒーター54と第1部材55と第2部材5とを備える。ヒーター54は、第1面F1と、第1面F1とは反対側の第2面F2と、を有する。第1部材55は、第1面F1の上に配置され、「液体」の一例であるインクを噴射するノズルNへインクを供給するための第1流路SCを有する。第2部材5は、第2面F2の上に配置される。なお、「2つの物体のうちの一方の物体が他方の物体の上に配置される」とは、当該2つの物体が互いに接する場合だけでなく、当該2つの物体の間に他の物体が介在する場合も含む概念である。
1-5. Summary of First Embodiment The
ここで、第1流路SCは、第1面F1に沿って延びる。ヒーター54は、第1領域RE1と、第1領域RE1の単位時間当たりの発熱量よりも単位時間当たりの発熱量の小さい第2領域RE2と、を有する。第1部材55は、ヒーター54の厚さ方向にみた平面視で、第1領域RE1に重なり、かつ、第2領域RE2に重ならない。第2部材5は、平面視で、第1領域RE1および第2領域RE2の両方に重なる。
Here, the first flow path SC extends along the first surface F1. The
以上の液体噴射ヘッド50では、第1部材55および第2部材5がヒーター54の加熱対象である。ここで、第1領域RE1には、平面視で第1部材55および第2部材5の両方が重なる。これに対し、第2領域RE2には、平面視で第1部材55が重ならずに第2部材5が重なる。このため、当該加熱対象のうち、第1領域RE1に対応する部分の熱容量は、第2領域RE2に対応する部分の熱容量よりも大きい。また、通常、第1流路SCに供給されるインクの温度が第1部材55の温度よりも低いので、第1部材55の温度が低下しやすい。
In the
したがって、第1領域RE1の単位時間当たりの発熱量を第2領域RE2の単位時間当たりの発熱量よりも大きくすることにより、ヒーター54の単位時間当たりの発熱量が均一である構成に比べて、当該加熱対象の第1領域RE1および第2領域RE2に対応する部分間の温度差を低減することができる。言い換えると、第1領域RE1の単位時間当たりの発熱量を第2領域RE2の単位時間当たりの発熱量よりも大きくすることにより、当該加熱対象の第2領域RE2に対応する部分の過昇温を防止しつつ、当該加熱対象の第1領域RE1に対応する部分を所望の温度に加熱することができる。以上から、液体噴射ヘッド50のインクをヒーター54により無駄なく効率的に加熱することができる。
Therefore, by making the amount of heat generated per unit time of the first region RE1 larger than the amount of heat generated per unit time of the second region RE2, compared to the configuration in which the amount of heat generated per unit time of the
前述のように、第1部材55は、熱伝導率が10.0W/m・k以上である材料で構成されることが好ましい。この場合、第1流路SCのインクをヒーター54により効率的に加熱することができる。
As described above, the
また、前述のように、第2部材5は、「第2流路」の一例であるリザーバーRを有する。リザーバーRは、ノズルNへインクを供給するための流路であり、第2面F2に沿って延びる。このように第2部材5がリザーバーRを有する構成では、リザーバーR内のインクをヒーター54により効率的に加熱することができる。
Further, as described above, the
さらに、前述のように、平面視で第2部材5の面積が第1部材55の面積よりも大きい。このため、平面視で第1部材55の全域を第2部材5に重ねても、第1部材55を平面視で第2領域RE2に重ねずに第1領域RE1に重ねるとともに、第2部材5を平面視で第1領域RE1および第2領域RE2の両方に重ねることができる。この結果、液体噴射ヘッド50の軽量化を図ることができる。また、第2領域RE2に対するZ1方向の空間に第1部材55以外の別の構成要素を配置した場合には、スペースの有効化することもできる。更に、第2領域RE2に対するZ1方向の空間を小さくするようにカバー56の外形を小型化すれば、液体噴射ヘッド50の小型化を図ることもできる。
Furthermore, as described above, the area of the
また、前述のように、第1流路SCは、複数のリザーバーRにインクを分配する。このような分配を行う構成では、平面視で第2部材5の面積を第1部材55の面積よりも大きくすることにより、第1部材55および第2部材5の無駄な部分を少なくすることができる。
Also, the first flow path SC distributes the ink to a plurality of reservoirs R as described above. In such a distribution configuration, by making the area of the
さらに、前述のように、平面視で第2部材5の面積がヒーター54の面積よりも大きい。このため、平面視で第2部材5の全域をヒーター54に重ねることができる。この結果、ヒーター54からの熱が第1部材55および第2部材5のいずれも経由せずに無駄になることが防止される。
Furthermore, as described above, the area of the
また、前述のように、平面視で第1領域RE1を占める第1流路SCの面積の割合は、平面視で第2領域RE2を占める第1流路SCの面積の割合よりも大きい。このように第1流路SCが設けられる構成では、当該加熱対象のうち、第1領域RE1に対応する部分が、第2領域RE2に対応する部分に比べて温度低下しやすい。したがって、第1領域RE1の単位時間当たりの発熱量を第2領域RE2の単位時間当たりの発熱量よりも大きくすることは、当該加熱対象の第1領域RE1および第2領域RE2に対応する部分間の温度差を低減するうえで有用である。 Further, as described above, the proportion of the area of the first flow path SC that occupies the first region RE1 in plan view is greater than the proportion of the area of the first flow channel SC that occupies the second region RE2 in plan view. In the configuration in which the first flow path SC is provided in this way, the temperature of the portion corresponding to the first region RE1 among the objects to be heated is more likely to decrease than the portion corresponding to the second region RE2. Therefore, making the amount of heat generated per unit time of the first region RE1 larger than the amount of heat generated per unit time of the second region RE2 means that the heat generated between the portions corresponding to the first region RE1 and the second region RE2 to be heated is reduced. It is useful for reducing the temperature difference between
さらに、前述のように、平面視で第1領域RE1を占める第1流路SCおよびリザーバーRの面積の割合は、平面視での第2領域RE2を占める第1流路SCおよびリザーバーRの面積の割合よりも大きい。リザーバーRに供給される液体の温度が第2部材5の温度によりも低い場合、第2部材5のうち、第1領域RE1に対応する部分が、第2領域RE2に対応する部分に比べて温度低下しやすい。したがって、第1領域RE1の単位時間当たりの発熱量を第2領域RE2の単位時間当たりの発熱量よりも大きくすることは、当該加熱対象の第1領域RE1および第2領域RE2に対応する部分間の温度差を低減するうえで有用である。
Furthermore, as described above, the ratio of the area of the first flow path SC and the reservoir R occupying the first region RE1 in plan view is the area of the first flow channel SC and the reservoir R occupying the second region RE2 in plan view. greater than the proportion of When the temperature of the liquid supplied to the reservoir R is lower than the temperature of the
ここで、第1領域RE1は、平面視で第1流路SCおよびリザーバーRの両方に重なり、第2領域RE2は、平面視で前記リザーバーRのみに重なる。また、第1流路SCおよびリザーバーRは、互いに連通しており、第1流路SCからリザーバーRにインクが供給される。このように第1流路SCおよびリザーバーRが互いに連通することにより、第1流路SCの液体をヒーター54からの熱により加熱した後にリザーバーRに供給することができる。また、リザーバーRの液体をヒーター54からの熱によりさらに加熱した後にノズルNに供給することができる。したがって、ヒーター54からの熱により十分に加熱した液体をノズルNに供給することができる。
Here, the first region RE1 overlaps both the first channel SC and the reservoir R in plan view, and the second region RE2 overlaps only the reservoir R in plan view. Also, the first channel SC and the reservoir R communicate with each other, and ink is supplied to the reservoir R from the first channel SC. Since the first channel SC and the reservoir R communicate with each other in this manner, the liquid in the first channel SC can be supplied to the reservoir R after being heated by the heat from the
また、前述のように、第2部材5は、熱伝導率が10.0W/m・k以上である材料を含むことが好ましい。この場合、リザーバーRのインクをヒーター54により効率的に加熱することができる。
Moreover, as described above, the
さらに、前述のように、第1流路SCおよびリザーバーRは、平面視で互いに重なる。また、第2領域RE2は、平面視でリザーバーRに重なる。 Furthermore, as described above, the first flow path SC and the reservoir R overlap each other in plan view. Also, the second region RE2 overlaps the reservoir R in plan view.
また、前述のように、第1面F1は、第2領域RE2の少なくとも一部にわたり空間に面する。当該空間は、カバー56に囲まれて熱伝導率が小さい空気(気体)が存在する閉空間であるので、断熱性を有する。よって、ヒーター54の当該空間に面する部分は、放熱され難い。したがって、第1領域RE1の単位時間当たりの発熱量を第2領域RE2の単位時間当たりの発熱量よりも大きくすることは、当該加熱対象の第1領域RE1および第2領域RE2に対応する部分間の温度差を低減するうえで有用である。
In addition, as described above, the first surface F1 faces the space over at least part of the second region RE2. Since the space is a closed space surrounded by the
また、前述のように、ヒーター54は、発熱抵抗体54bを有する。発熱抵抗体54bは、第1領域RE1および第2領域RE2にわたり一体で設けられる。このため、発熱抵抗体54bが第1領域RE1および第2領域RE2の領域ごとに別体で設けられる構成に比べて、ヒーター54に設ける端子の数を少なくすることができる。この結果、液体噴射ヘッド50を構成する部品点数を少なくすることができる。
Moreover, as described above, the
ここで、本実施形態では、前述のように、発熱抵抗体54bは、第1領域RE1に設けられる第1部分54b1と、第1部分54b1に電気的に直列に接続され、第2領域RE2に設けられる第2部分54b2と、を有する。そのうえで、第1領域RE1における単位面積当たりの第1部分54b1の電気抵抗が、第2領域RE2における単位面積当たりの第2部分54b2の電気抵抗よりも大きくなるように構成される。このため、第1領域RE1の単位面積当たりの発熱量を第2領域RE2の単位面積当たりの発熱量よりも大きくすることができる。この結果、第1部分54b1および第2部分54b2の発熱量を個別の制御系で制御しなくても、第1領域RE1の単位時間当たりの発熱量を第2領域RE2の単位時間当たりの発熱量よりも大きくすることができる。
Here, in the present embodiment, as described above, the
2.第2実施形態
以下、本発明の第2実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用および機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
2. 2nd Embodiment Hereinafter, 2nd Embodiment of this invention is described. In the embodiments exemplified below, the reference numerals used in the description of the first embodiment are used for the elements having the same actions and functions as those of the first embodiment, and the detailed description of each element is appropriately omitted.
図7は、第2実施形態に係る液体噴射ヘッド50Aの平面図である。図8は、図7中のB-B線断面図である。液体噴射ヘッド50Aは、第1部材55に代えて第1部材55Aを有する以外は、第1実施形態の液体噴射ヘッド50と同様である。
FIG. 7 is a plan view of a
第1部材55Aは、平面視での外形が異なる以外は、第1部材55と同様である。第1部材55Aの平面視での外形は、ヒーター54の平面視での外形に等しい。このため、第1領域RE1および第2領域RE2のそれぞれには、平面視で第1部材55Aおよび第2部材5の両方が重なる。
The
以上の第2実施形態によっても、前述の第1実施形態と同様、液体噴射ヘッド50Aのインクをヒーター54により無駄なく効率的に加熱することができる。なお、本実施形態においても、第1実施形態と同様、平面視で第1領域RE1を占める第1流路SCの面積の割合は、平面視で第2領域RE2を占める第1流路SCの面積の割合よりも大きい。したがって、第1領域RE1の単位時間当たりの発熱量を第2領域RE2の単位時間当たりの発熱量よりも大きくすることは、第1部材55Aおよび第2部材5をヒーター54により均一に加熱するうえで有用である。
According to the second embodiment described above, the ink of the
3.第3実施形態
以下、本発明の第3実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用および機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
3. 3rd Embodiment Hereinafter, 3rd Embodiment of this invention is described. In the embodiments exemplified below, the reference numerals used in the description of the first embodiment are used for the elements having the same actions and functions as those of the first embodiment, and the detailed description of each element is appropriately omitted.
図9は、第3実施形態に係る液体噴射ヘッド50Bの平面図である。液体噴射ヘッド50Bは、ヘッドチップ51_1、51_2の配置およびこれに関する構成が異なる以外は、前述の第1実施形態の液体噴射ヘッド50と同様である。ここで、液体噴射ヘッド50は、ヒーター54、第1部材55および第2部材5に代えてヒーター54B、第1部材55Bおよび第2部材5Bを有する以外は、液体噴射ヘッド50と同様である。
FIG. 9 is a plan view of a
第2部材5Bは、ヘッドチップ51_1、51_2の配置に関する構成が異なる以外は、第2部材5と同様であり、ヘッドチップ51_1、51_2、ホルダー52Bおよび図示しない固定板で構成される。本実施形態では、ヘッドチップ51_1およびヘッドチップ51_2がY軸に沿う方向に互いにずれて配置される。
The
本実施形態のヘッドチップ51では、導入口IHがヘッドチップ51の長手方向での一方の端近傍の位置に設けられる。そして、ヘッドチップ51_1およびヘッドチップ51_2は、ヘッドチップ51_1の導入口IHとヘッドチップ51_2の導入口IHとがX軸に沿う方向に並ぶように、Y軸に沿う方向に互いにずれて配置される。ここで、ヘッドチップ51_1のリザーバーRでは、導入口IHからのインクがY2方向に移送される。一方、ヘッドチップ51_2のリザーバーRでは、導入口IHからのインクがY1方向に移送される。
In the
第1部材55Bの第1流路SCは、共通流路SCcと分配流路SCdとを有する。共通流路SCcは、Y軸に沿う方向に延びており、共通流路SCcのY2方向での端には、液体貯留部10からのインクの供給を受ける導入口55aが設けられる。共通流路SCcは、導入口55aからのインクをY1方向に移送する。分配流路SCdは、共通流路SCcからX1方向およびX2方向のそれぞれに延びており、共通流路SCcからのインクをX1方向およびX2方向のそれぞれに移送する。分配流路SCdには、X軸に沿う方向に並ぶ4個の排出口55bが設けられる。
The first flow channel SC of the
ヒーター54Bは、第1部材55Bと第2部材5Bとの間に配置される面状のヒーターである。ここで、ヒーター54Bは、平面視で第1部材55Bの全域にわたり重なる。図9に示す例では、ヒーター54Bの平面視での外形が第1部材55Bの平面視での外形に等しく、これらの外縁が平面視で一致する。
The
ヒーター54Bの第1領域RE1および第2領域RE2のそれぞれは、平面視で第1部材55Bおよび第2部材5Bの両方に重なる。また、第1領域RE1は、平面視でヘッドチップ51_1のリザーバーRと第1流路SCの共通流路SCcに重なる。これに対し、第2領域RE2は、平面視で共通流路SCcに重ならずにヘッドチップ51_2のリザーバーRに重なる。なお、ヒーター54Bは、平面視で分配流路SCdに沿う中心線LCを境界として第1領域RE1および第2領域RE2に区分される。
Each of the first region RE1 and the second region RE2 of the
以上の第3実施形態によっても、前述の第1実施形態と同様、第1領域RE1の単位時間当たりの発熱量を第2領域RE2の単位時間当たりの発熱量よりも大きくすることにより、液体噴射ヘッド50Bのインクをヒーター54により無駄なく効率的に加熱することができる。また、本実施形態では、共通流路SCcを流れるインクの方向と、ヘッドチップ51_1のリザーバーRを流れるインクの方向及びヘッドチップ51_2のリザーバーRを流れるインクの方向と、の何れもが互いにY軸に沿う方向であることにより、これらの方向が平行でない構成に比べて、液体噴射ヘッド50Bの小型化を図ることができる。更に、ヘッドチップ51_1のリザーバーRを流れるインクの方向とヘッドチップ51_2のリザーバーRを流れるインクの方向とが反対方向であるため、第1流路SCの大部分を占める共通流路SCcは、平面視で第1領域RE1に重なる。つまり、ヘッドチップ51_1のリザーバーRに供給されるインクおよびヘッドチップ51_2のリザーバーRに供給されるインクは、ヒーター54Bの第1領域RE1で加熱されたインクである。ここで、例えば、本実施形態の液体噴射ヘッド50Bにおけるヘッドチップ51_1のリザーバーRを流れるインクの方向がY2方向ではなくY1方向であり、ヘッドチップ51_1の導入口IHはリザーバーRのY2方向の端部に位置する比較例を想定する。この比較例では、第1流路SCのうち共通流路SCcが占める割合は本実施形態に比べて小さくなり、且つ、第1流路SCのうち分配流路SCdが占める割合が本実施形態に比べて大きくなる。その結果、平面視で第1領域RE1と重なる第1流路SCのうちヘッドチップ51_1のリザーバーRに供給するための部分が、平面視で第1領域RE1と重なる第1流路SCのうちヘッドチップ51_2のリザーバーRに供給するための部分よりも小さくなるので、ヘッドチップ51_1に供給されたときのインクの温度とヘッドチップ51_2に供給されたときのインクの温度とに差が生じる。一方、本実施形態では第1流路SCの大部分が共通流路SCcであるため、比較例に比べて、ヘッドチップ51_1のリザーバーRに供給されるインクの温度とヘッドチップ51_2のリザーバーRに供給されるインクの温度とに差が生じるのを抑制できる。
According to the third embodiment described above, as in the first embodiment described above, the amount of heat generated per unit time in the first region RE1 is made larger than the amount of heat generated per unit time in the second region RE2, so that the liquid is ejected. The ink in the
4.第4実施形態
以下、本発明の第4実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用および機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
4. Fourth Embodiment A fourth embodiment of the present invention will be described below. In the embodiments exemplified below, the reference numerals used in the description of the first embodiment are used for the elements having the same actions and functions as those of the first embodiment, and the detailed description of each element is appropriately omitted.
図10は、第4実施形態に係る液体噴射ヘッド50Cの平面図である。液体噴射ヘッド50Cは、4個のヘッドチップ51_1~51_4を有する。ヘッドチップ51_1、ヘッドチップ51_2、ヘッドチップ51_3およびヘッドチップ51_4は、この順でX2方向に並ぶ。ただし、ヘッドチップ51_1およびヘッドチップ51_3は、ヘッドチップ51_2およびヘッドチップ51_4に対してY2方向にずれた位置に配置される。ここで、ヘッドチップ51_1およびヘッドチップ51_3は、Y軸に沿う方向での互いの位置を揃えるように、X軸に沿う方向に並んで配置される。同様に、ヘッドチップ51_2およびヘッドチップ51_4は、Y軸に沿う方向での互いの位置を揃えるように、X軸に沿う方向に並んで配置される。なお、以下では、ヘッドチップ51_1、ヘッドチップ51_2、ヘッドチップ51_3およびヘッドチップ51_4のそれぞれをヘッドチップ51という場合がある。
FIG. 10 is a plan view of a
図10では、各ヘッドチップ51のリザーバーRでのインクの流れる方向が矢印で示される。図示しないが、本実施形態のリザーバーRでは、一端にインクの導入口が設けられ、他端にインクの排出口が設けられる。ここで、ヘッドチップ51_1およびヘッドチップ51_3のそれぞれのリザーバーRでは、Y2方向にインクが移送される。一方、ヘッドチップ51_2およびヘッドチップ51_4のそれぞれのリザーバーRでは、Y1方向にインクが移送される。
In FIG. 10, the direction of ink flow in the reservoir R of each
図11は、第4実施形態に係る液体噴射ヘッド50Cの断面図である。図11では、液体噴射ヘッド50Cの構成が模式的に示される。図11に示すように、液体噴射ヘッド50Cは、前述の4個のヘッドチップ51_1~51_4のほか、ヒーター54Cと第1部材55Cと流路部材57とを有する。ここで、第1部材55C、ヒーター54C、流路部材57、4個のヘッドチップ51がこの順でZ2方向に並んで配置される。また、ヒーター54Cは、Z1方向を向く第1面F1とZ2方向を向く第2面F2とを有しており、第1面F1の上には、第1部材55Cが配置される。そして、流路部材57および4個のヘッドチップ51からなる集合体は、第2面F2の上に配置される第2部材5Cを構成する。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a
第1部材55Cは、インクを4個のヘッドチップ51_1~51_4に供給するための4個の第1流路SCを有する。これに対し、流路部材57は、4個のヘッドチップ51_1~51_4からのインクを外部に排出するための4個の第3流路DCを有する。なお、第1部材55Cには、第1流路SCのほか、第3流路DCからのインクを排出するための流路が設けられる。また、流路部材57には、第3流路DCのほか、第1流路SCからのインクをヘッドチップ51に供給するための流路が設けられる。
The
図12は、第4実施形態におけるヒーター54Cの発熱分布を説明するための図である。図12では、ヒーター54Cの外形のほか、第1流路SCが実線で示されるとともに、第3流路DCが二点鎖線で示される。
FIG. 12 is a diagram for explaining the heat generation distribution of the
図12に示すように、平面視で、ヒーター54Cの第1領域RE1を占める第1流路SCの面積の割合は、ヒーター54Cの第2領域RE2を占める第1流路SCの面積の割合よりも大きい。一方、平面視で、ヒーター54Cの第1領域RE1を占める第3流路DCの面積の割合は、ヒーター54Cの第2領域RE2を占める第3流路DCの面積の割合よりも小さい。
As shown in FIG. 12, in plan view, the ratio of the area of the first flow path SC occupying the first region RE1 of the
以上の第4実施形態によっても、前述の第1実施形態と同様、第1領域RE1の単位時間当たりの発熱量を第2領域RE2の単位時間当たりの発熱量よりも大きくすることにより、液体噴射ヘッド50Cのインクをヒーター54により無駄なく効率的に加熱することができる。
According to the fourth embodiment described above, as in the first embodiment described above, the amount of heat generated per unit time in the first region RE1 is made larger than the amount of heat generated per unit time in the second region RE2. The ink in the
5.第5実施形態
以下、本発明の第5実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用および機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
5. Fifth Embodiment A fifth embodiment of the present invention will be described below. In the embodiments exemplified below, the reference numerals used in the description of the first embodiment are used for the elements having the same actions and functions as those of the first embodiment, and the detailed description of each element is appropriately omitted.
図13は、第5実施形態におけるヒーター54Dの発熱分布を説明するための図である。本実施形態は、ヒーター54Cに代えてヒーター54Dを用いる以外は、前述の第4実施形態と同様である。ヒーター54Dは、発熱分布が異なる以外は、前述の第4実施形態のヒーター54Cと同様である。
FIG. 13 is a diagram for explaining the heat generation distribution of the
ヒーター54Dは、第1領域RE1および第2領域RE2のほか、第3領域RE3を有する。ここで、第1領域RE1は、第2領域RE2と第3領域RE3との間の領域である。ここで、第3領域の単位時間当たりの発熱量は、第1領域RE1の単位時間当たりの発熱量よりも小さい。ただし、第1部材55Cおよび流路部材57を均一に加熱する観点から、第3領域RE3の単位時間当たりの発熱量は、第2領域RE2の単位時間当たりの発熱量よりも大きいことが好ましい。
The
以上の第5実施形態によっても、第1領域RE1の単位時間当たりの発熱量を第2領域RE2の単位時間当たりの発熱量よりも大きくすることにより、液体噴射ヘッド50Cのインクをヒーター54により無駄なく効率的に加熱することができる。 According to the fifth embodiment as well, the amount of heat generated per unit time in the first region RE1 is greater than the amount of heat generated per unit time in the second region RE2. can be efficiently heated without
6.変形例
以上に例示した形態は多様に変形され得る。前述の形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
6. Modifications The forms illustrated above can be modified in various ways. Specific modified aspects that can be applied to the above-described modes are exemplified below. Two or more aspects arbitrarily selected from the following examples can be combined as appropriate within a mutually consistent range.
6-1.変形例1
図14は、変形例1におけるヒーター54Eの発熱分布を説明するための図である。ヒーター54Eは、発熱抵抗体54bに代えて発熱抵抗体54cを有する以外は、第1実施形態のヒーター54と同様である。発熱抵抗体54cは、第1部分54b1および第2部分54b2が電気的に並列に接続される以外は、発熱抵抗体54bと同様である。
6-1.
14A and 14B are diagrams for explaining the heat generation distribution of the
すなわち、発熱抵抗体54cは、第1領域RE1に設けられる第1部分54b1と、第1部分54b1に電気的に並列に接続され、第2領域RE2に設けられる第2部分54b2と、を有する。そして、第1部分54b1および第2部分54b2は、第1領域RE1の単位面積当たりの発熱量が第2領域RE2の単位面積当たりの発熱量よりも大きくなるよう構成される。つまり、第1領域RE1における単位面積当たりの第1部分54b1の電気抵抗が、第2領域RE2における単位面積当たりの第2部分54b2の電気抵抗よりも小さくなるよう構成される。
That is, the
具体的には、第1部分54b1の断面積が第2部分54b2の断面積よりも大きいことと、第1領域RE1における単位面積当たりの第1部分54b1の長さが第2領域RE2における単位面積当たりの第2部分54b2の長さよりも短いことと、第1部分54b1を構成する材料の電気抵抗率が第2部分54b2を構成する材料の電気抵抗率よりも低いことと、のうち少なくとも1つを満たすことで、第1領域RE1における単位面積当たりの第1部分54b1の電気抵抗が、第2領域RE2における単位面積当たりの第2部分54b2の電気抵抗よりも小さくなるように構成する。第1領域RE1における単位面積当たりの第1部分54b1の長さを第2領域RE2における単位面積当たりの第2部分54b2の長さよりも短くするには、例えば、第1部分54b1の折り返されて隣り合う部分同士の間隔を、第2部分54b2の折り返されて隣り合う部分同士の間隔よりも広くするようにしてもよい。このため、第1領域RE1の単位面積当たりの発熱量を第2領域RE2の単位面積当たりの発熱量よりも大きくすることができる。この結果、第1部分54b1および第2部分54b2の発熱量を個別の制御系で制御しなくても、第1領域RE1の単位時間当たりの発熱量を第2領域RE2の単位時間当たりの発熱量よりも大きくすることができる。 Specifically, the cross-sectional area of the first portion 54b1 is larger than the cross-sectional area of the second portion 54b2, and the length of the first portion 54b1 per unit area in the first region RE1 is equal to the unit area in the second region RE2. At least one of: being shorter than the length of the second portion 54b2; and that the electrical resistivity of the material forming the first portion 54b1 is lower than that of the material forming the second portion 54b2. is satisfied, the electric resistance per unit area of the first portion 54b1 in the first region RE1 is lower than the electric resistance per unit area of the second portion 54b2 in the second region RE2. In order to make the length of the first portion 54b1 per unit area in the first region RE1 shorter than the length of the second portion 54b2 per unit area in the second region RE2, The interval between the matching portions may be made wider than the interval between the folded back portions of the second portion 54b2. Therefore, the amount of heat generated per unit area of the first region RE1 can be made larger than the amount of heat generated per unit area of the second region RE2. As a result, even if the calorific value of the first region RE1 and the calorific value of the second region 54b2 are not controlled by separate control systems, the calorific value per unit time of the first region RE1 can be adjusted to the calorific value per unit time of the second region RE2. can be larger than
以上の変形例1によっても、第1領域RE1の単位時間当たりの発熱量を第2領域RE2の単位時間当たりの発熱量よりも大きくすることにより、液体噴射ヘッド50のインクをヒーター54Eにより無駄なく効率的に加熱することができる。
According to
6-2.変形例2
図15は、図4に対応する断面図であり、変形例2における液体噴射ヘッド50Fの断面図である。液体噴射ヘッド50Fは、断熱部材58を備える以外は、第1実施形態の液体噴射ヘッド50と同様である。
6-2.
FIG. 15 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 4, and is a cross-sectional view of the
断熱部材58は、熱伝導率が1.0W/m・k未満である樹脂材料等の材料で構成される部材である。断熱部材58は、Z軸方向を厚さ方向とする板形状を有する。なお、断熱部材58の形状は任意である。液体噴射ヘッド50内の空間、本実施形態ではカバー56内の空間に断熱部材58が配置されている。すなわち、第1面F1は、第2領域RE2の少なくとも一部にわたり断熱部材58に接触している。本変形では、第1面F1の第2領域RE2の全域で断熱部材58に接触している。
The
この場合も、ヒーター54の断熱部材58に接触する部分は、放熱され難いので、第1領域RE1の単位時間当たりの発熱量を第2領域RE2の単位時間当たりの発熱量よりも大きくすることは、当該加熱対象の第1領域RE1および第2領域RE2に対応する部分間の温度差を低減するうえで有用である。なお、断熱部材58は、カバー56と一体であってもよい。
In this case as well, the portion of the
6-3.変形例3
前述の形態では、液体噴射ヘッドの有するヘッドチップ51の数が2個または4個である構成が例示されるが、当該構成に限定されず、当該数は、1個、3個または5個以上でもよい。
6-3.
Although the configuration in which the number of
6-4.変形例4
前述の形態では、液体噴射ヘッド50を支持する支持体41を往復させるシリアル方式の液体噴射装置100が例示されるが、複数のノズルNが媒体Mの全幅にわたり分布するライン方式の液体吐出装置にも本発明を適用することが可能である。すなわち、液体噴射ヘッド50を支持する支持体は、シリアル方式のキャリッジに限定されず、ライン方式において液体噴射ヘッド50を支持する構造体でもよい。この場合、例えば、複数の液体噴射ヘッド50が媒体Mの幅方向に並んで配置され、当該複数の液体噴射ヘッド50が1つの支持体に一括して支持される。
6-4. Modification 4
In the above embodiment, the serial
6-5.変形例5
前述の形態で例示した液体噴射装置は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置およびコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示パネル等の表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を噴射する液体噴射装置は、配線基板の配線および電極を形成する製造装置として利用される。また、生体に関する有機物の溶液を噴射する液体噴射装置は、例えばバイオチップを製造する製造装置として利用される。
6-5.
The liquid ejecting apparatus exemplified in the above embodiments can be employed in various types of equipment such as facsimile machines and copiers, in addition to equipment dedicated to printing. However, the application of the liquid ejecting apparatus is not limited to printing. For example, a liquid ejecting apparatus that ejects a colorant solution is used as a manufacturing apparatus for forming a color filter for a display device such as a liquid crystal display panel. Also, a liquid ejecting apparatus that ejects a solution of a conductive material is used as a manufacturing apparatus for forming wiring and electrodes of a wiring board. Further, a liquid ejecting apparatus that ejects a solution of an organic matter related to living organisms is used as a manufacturing apparatus for manufacturing biochips, for example.
5…第2部材、5B…第2部材、5C…第2部材、10…液体貯留部、20…制御ユニット、30…搬送機構、40…移動機構、41…支持体、42…搬送ベルト、50…液体噴射ヘッド、50A…液体噴射ヘッド、50B…液体噴射ヘッド、50C…液体噴射ヘッド、51…ヘッドチップ、51_1…ヘッドチップ、51_2…ヘッドチップ、51_3…ヘッドチップ、51_4…ヘッドチップ、51a…流路基板、51b…圧力室基板、51c…ノズル板、51d…吸振体、51e…振動板、51f…圧電素子、51g…保護板、51h…ケース、51i…配線基板、51j…駆動回路、51k…枠体、52…ホルダー、52B…ホルダー、52a…孔、52b…凹部、52c…凹部、53…固定板、53a…開口部、54…ヒーター、54B…ヒーター、54C…ヒーター、54D…ヒーター、54E…ヒーター、54a…孔、54b…発熱抵抗体、54b1…第1部分、54b2…第2部分、54c…発熱抵抗体、55…第1部材、55A…第1部材、55B…第1部材、55C…第1部材、55a…導入口、55b…排出口、56…カバー、56a…凹部、56b…孔、57…流路部材、58…断熱部材、100…液体噴射装置、C…圧力室、D…駆動信号、DC…第3流路、DM…搬送方向、F1…第1面、F2…第2面、FN…ノズル面、H1…伝達経路、IH…導入口、L1…第1列、L2…第2列、LC…中心線、M…媒体、N…ノズル、Na…連通流路、R…リザーバー(第2流路)、R1…空間、R2…空間、RE1…第1領域、RE2…第2領域、RE3…第3領域、Ra…供給流路、S…制御信号、SC…第1流路、SCa…共通流路、SCb…分岐流路、SCc…共通流路、SCd…分配流路。
5
Claims (20)
前記第1面の上に配置され、液体を噴射するノズルへ液体を供給するための第1流路を有する第1部材と、
前記第2面の上に配置される第2部材と、を備え、
前記第1流路は、前記第1面に沿って延びており、
前記ヒーターは、第1領域と、前記第1領域の単位時間当たりの発熱量よりも単位時間当たりの発熱量の小さい第2領域と、を有し、
前記第1部材は、前記ヒーターの厚さ方向にみた平面視で、前記第1領域に重なり、かつ、前記第2領域に重ならず、
前記第2部材は、前記平面視で、前記第1領域および前記第2領域の両方に重なる、
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。 a planar heater having a first surface and a second surface opposite to the first surface;
a first member disposed on the first surface and having a first flow path for supplying liquid to nozzles for ejecting liquid;
a second member disposed on the second surface;
The first flow path extends along the first surface,
The heater has a first region and a second region having a smaller amount of heat generated per unit time than the first region,
The first member overlaps the first region and does not overlap the second region in a plan view seen in the thickness direction of the heater,
The second member overlaps both the first region and the second region in plan view,
A liquid jet head characterized by:
請求項1に記載の液体噴射ヘッド。 The first member is made of a material having a thermal conductivity of 10.0 W / m · k or more,
The liquid jet head according to claim 1 .
前記第2流路は、前記第2面に沿って延びる、
請求項1または2に記載の液体噴射ヘッド。 the second member has at least one second flow path for supplying liquid to a nozzle for ejecting liquid;
the second flow path extends along the second surface;
3. The liquid jet head according to claim 1.
請求項3に記載の液体噴射ヘッド。 The area of the second member is larger than the area of the first member in plan view,
4. The liquid jet head according to claim 3.
前記第1流路は、前記複数の第2流路に液体を分配する、
請求項4に記載の液体噴射ヘッド。 the at least one second flow path includes a plurality of second flow paths;
the first channel distributes liquid to the plurality of second channels;
5. The liquid jet head according to claim 4.
請求項4または5に記載の液体噴射ヘッド。 The area of the second member is larger than the area of the heater in the plan view,
6. The liquid jet head according to claim 4 or 5.
請求項4から6のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。 The ratio of the area of the first flow channel that occupies the first region in the plan view is greater than the ratio of the area of the first flow channel that occupies the second region in the plan view,
The liquid jet head according to any one of claims 4 to 6.
請求項4から7のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。 The second member contains a material having a thermal conductivity of 10.0 W/m·k or more,
The liquid jet head according to any one of claims 4 to 7.
請求項4から8のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。 the first channel and the at least one second channel overlap each other in the plan view;
The liquid jet head according to any one of claims 4 to 8.
請求項4から8のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。 The second region overlaps the at least one second flow channel in plan view,
The liquid jet head according to any one of claims 4 to 8.
請求項4から10のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。 the first surface faces space over at least a portion of the second region;
The liquid jet head according to any one of claims 4 to 10.
請求項4から10のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。 The first surface contacts the insulating member over at least a portion of the second region.
The liquid jet head according to any one of claims 4 to 10.
前記第1面の上に配置され、液体を噴射するノズルへ液体を供給するための第1流路を有する第1部材と、
前記第2面の上に配置され、液体を噴射するノズルへ液体を供給するための第2流路を有する第2部材と、を備え、
前記第1流路および前記第2流路のそれぞれは、前記第1面または前記第2面に沿って延びており、
前記ヒーターは、第1領域と、前記第1領域の単位時間当たりの発熱量よりも単位時間当たりの発熱量の小さい第2領域と、を有し、
前記ヒーターの厚さ方向にみた平面視で前記第1領域を占める前記第1流路の面積の割合は、前記平面視で前記第2領域を占める前記第1流路の面積の割合よりも大きい、
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。 a planar heater having a first surface and a second surface opposite to the first surface;
a first member disposed on the first surface and having a first flow path for supplying liquid to nozzles for ejecting liquid;
a second member disposed on the second surface and having a second flow path for supplying liquid to a nozzle for ejecting liquid;
each of the first flow path and the second flow path extends along the first surface or the second surface;
The heater has a first region and a second region having a smaller amount of heat generated per unit time than the first region,
The proportion of the area of the first flow path that occupies the first region in plan view in the thickness direction of the heater is greater than the proportion of the area of the first flow channel that occupies the second region in plan view. ,
A liquid jet head characterized by:
請求項13に記載の液体噴射ヘッド。 The ratio of the areas of the first flow channel and the second flow channel that occupy the first region in the plan view is the ratio of the areas of the first flow channel and the second flow channel that occupy the second region in the plan view. greater than the proportion of the area,
The liquid jet head according to claim 13.
前記第2領域は、前記平面視で前記第2流路のみに重なる、
請求項13または14に記載の液体噴射ヘッド。 the first region overlaps both the first channel and the second channel in plan view;
The second region overlaps only the second flow channel in plan view,
The liquid jet head according to claim 13 or 14.
前記第1流路から前記第2流路に液体が供給される、
請求項13から14のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。 the first flow path and the second flow path communicate with each other;
liquid is supplied from the first channel to the second channel;
The liquid jet head according to any one of claims 13 to 14.
請求項1から16のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。 The heater has a heating resistor integrally provided over the first region and the second region,
The liquid jet head according to any one of claims 1 to 16.
前記第1領域における単位面積当たりの前記第1部分の電気抵抗が、前記第2領域における単位面積当たりの前記第2部分の電気抵抗よりも大きい、
請求項17に記載の液体噴射ヘッド。 The heating resistor has a first portion provided in the first region and a second portion electrically connected in series to the first portion and provided in the second region,
The electrical resistance of the first portion per unit area in the first region is greater than the electrical resistance of the second portion per unit area in the second region.
The liquid jet head according to claim 17.
前記第1領域における単位面積当たりの前記第1部分の電気抵抗が、前記第2領域における単位面積当たりの前記第2部分の電気抵抗よりも小さい、
請求項17に記載の液体噴射ヘッド。 The heating resistor has a first portion provided in the first region and a second portion electrically connected in parallel to the first portion and provided in the second region,
The electrical resistance of the first portion per unit area in the first region is lower than the electrical resistance of the second portion per unit area in the second region.
The liquid jet head according to claim 17.
前記ヒーターの駆動を制御する制御部と、を備える、
ことを特徴とする液体噴射装置。 a liquid jet head according to any one of claims 1 to 19;
A control unit that controls driving of the heater,
A liquid injection device characterized by:
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2021083683A JP2022177434A (en) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | Liquid jet head and liquid jet device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021083683A JP2022177434A (en) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | Liquid jet head and liquid jet device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022177434A true JP2022177434A (en) | 2022-12-01 |
Family
ID=84237719
Family Applications (1)
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JP2021083683A Pending JP2022177434A (en) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | Liquid jet head and liquid jet device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2022177434A (en) |
-
2021
- 2021-05-18 JP JP2021083683A patent/JP2022177434A/en active Pending
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