JP2023046759A - liquid ejection head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、液体吐出ヘッドに関する。 TECHNICAL FIELD Embodiments of the present invention relate to liquid ejection heads.
従来、インクジェットヘッド等の液体吐出ヘッドとして、複数の圧力室を形成するアクチュエータ及び共通液室がベースプレートの片面に設けられる技術が知られている。また、液体吐出ヘッドは、共通液室の周囲を覆う枠部材と、インク吐出用の吐出口が設けられたオリフィスプレートとを有する。このオリフィスプレートで枠部材を覆うことで、アクチュエータに複数の圧力室が形成される。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a liquid ejection head such as an inkjet head, a technique is known in which an actuator forming a plurality of pressure chambers and a common liquid chamber are provided on one side of a base plate. Further, the liquid ejection head has a frame member covering the common liquid chamber and an orifice plate provided with ejection openings for ejecting ink. By covering the frame member with this orifice plate, a plurality of pressure chambers are formed in the actuator.
各圧力室には、隔壁を駆動させるための駆動用電極が施されている。例えば、液体吐出ヘッドは、2列のアクチュエータを有する。液体吐出ヘッドは、2列のアクチュエータの間にインクを供給する供給孔を有し、その反対側には排出孔を有することで、マニフォールドを通じてインクが循環する構造である。このような構造の液体吐出の場合、排出孔が配線引き出しエリアに存在するため、排出孔を避けるように配線を形成しなければならず、配線ピッチが狭くなる部分が生じてしまう虞がある。また、アクチュエータと枠部材との間に排出孔を配置するため、液体吐出ヘッドの幅が大きくなる。 Each pressure chamber is provided with a drive electrode for driving the partition. For example, a liquid ejection head has two rows of actuators. The liquid ejection head has a supply hole for supplying ink between two rows of actuators, and has a discharge hole on the opposite side, so that the ink circulates through the manifold. In the case of liquid ejection with such a structure, since the discharge holes are present in the wiring lead-out area, the wiring must be formed so as to avoid the discharge holes, which may result in a portion where the wiring pitch becomes narrow. Moreover, since the discharge hole is arranged between the actuator and the frame member, the width of the liquid ejection head is increased.
本発明が解決しようとする課題は、配線ピッチが狭くなることを防止できるとともに、液体吐出ヘッドの幅が大きくなることを防止できる液体吐出ヘッドを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquid ejection head that can prevent the wiring pitch from becoming narrower and the width of the liquid ejection head from becoming larger.
実施形態の液体吐出ヘッドは、アクチュエータと、ベースプレートと、オリフィスプレートと、共通液室と、供給孔と、排出孔と、間仕切り壁と、を備える。アクチュエータは、一方向に配置される複数の圧力室を有する。ベースプレートは、前記アクチュエータが設けられる。オリフィスプレートは、前記複数の圧力室と対向する複数の吐出口を有する。共通液室は、前記アクチュエータに隣接して形成される。供給孔は、前記ベースプレートに形成され、前記共通液室に配置される。排出孔は、前記ベースプレートに形成され、前記共通液室に配置される。間仕切り壁は、前記共通液室を前記供給孔及び前記排出孔の間で区切る。 A liquid ejection head of an embodiment includes an actuator, a base plate, an orifice plate, a common liquid chamber, a supply hole, a discharge hole, and a partition wall. The actuator has a plurality of pressure chambers arranged in one direction. A base plate is provided with the actuator. The orifice plate has a plurality of outlets facing the plurality of pressure chambers. A common liquid chamber is formed adjacent to the actuator. A supply hole is formed in the base plate and arranged in the common liquid chamber. A discharge hole is formed in the base plate and located in the common liquid chamber. A partition wall separates the common liquid chamber between the supply hole and the discharge hole.
以下に、実施形態に係る液体吐出ヘッド1及び液体吐出ヘッド1を用いた液体吐出装置2について、図1乃至図5を参照して説明する。図1は、実施形態に係る液体吐出ヘッド1の構成を示す斜視図である。図2は、ヘッド本体11の構成を示す平面図であり、図3は、ヘッド本体11の構成を示す断面図である。図4は、ヘッド本体11の間仕切り壁118の製造方法の一例を示す説明図であり、図5は、液体吐出装置2の構成を示す説明図である。なお、各図において説明のため、適宜構成を拡大、縮小または省略して示している。
A
液体吐出ヘッド1は、例えば、図5に示すインクジェット記録装置などの液体吐出装置2に設けられるインクジェットヘッドである。液体吐出ヘッド1は、液体吐出装置2に設けられた液体収容部としての供給タンク2132を含むヘッドユニット2130に設けられる。
The
液体吐出ヘッド1は、供給タンク2132に貯留された液体としてのインクが供給される。なお、液体吐出ヘッド1は、インクを循環させない非循環式のヘッドであってもよく、また、インクを循環させる循環式のヘッドであってもよい。本実施形態において、液体吐出ヘッド1は、非循環式のヘッドの例を用いて説明する。また、液体吐出ヘッド1は、液体吐出装置2に設けられた温調装置2116に接続され、インクの温度制御を行う温調用液体(温調水)が供給される構成であってもよい。
The
図1乃至図4に示すように、液体吐出ヘッド1は、ヘッド本体11と、マニフォールドユニット12と、回路基板13と、を備える。液体吐出ヘッド1は、ヘッド本体11、マニフォールドユニット12及び回路基板13を覆うカバーを有していても良い。なお、液体吐出ヘッド1は、アクチュエータ113を一対有するヘッド本体11を二組有する、4列一体構造ヘッドであってもよい。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
ヘッド本体11は、液体を吐出する。図1乃至図3に示すように、ヘッド本体11は、ベースプレート111と、枠部材112と、アクチュエータ113と、オリフィスプレート114と、を備える。また、ヘッド本体11は、共通液室116を有する。本実施形態の例においては、一つのヘッド本体11が一対のアクチュエータ113を有する例を用いて説明する。
The
ヘッド本体11は、共通液室116の一部を仕切る間仕切り壁118を有する。また、ヘッド本体11は、ベースプレート111及びアクチュエータ113に、アクチュエータ113の複数の第1圧力室1131及び複数の第2圧力室1132をそれぞれ駆動する複数の電極119を有する。
The
ベースプレート111は、例えばセラミックス材料により矩形板状に形成される。ベースプレート111は、例えば、一方向に長い矩形状に形成される。ベースプレート111は、単数又は複数の供給孔1111と、単数又は複数の排出孔1112と、を有する。ベースプレート111には、一対のアクチュエータ113が設けられるとともに、アクチュエータ113を駆動するための配線パターンが形成される。供給孔1111及び排出孔1112は、ベースプレート111の両主面間を貫通する貫通孔である。
The
供給孔1111は、例えば、共通液室116の後述する第1共通液室1161と対向する位置に単数設けられる。供給孔1111は、例えば、第1共通液室1161の長手方向に沿って一方向に長い長孔である。
A
排出孔1112は、例えば、共通液室116の後述する二つの第3共通液室1163と対向する位置にそれぞれ一つ設けられる。また、例えば、排出孔1112は、複数の第2圧力室1132の二次側に隣接してベースプレート111に設けられる。
For example, one
枠部材112は、ベースプレート111の一方の主面に接着剤等により固定される。枠部材112は、ベースプレート111に設けられた供給孔1111、複数の排出孔1112、及び、アクチュエータ113を囲う。
The
例えば、枠部材112は、矩形枠状に形成されることで、枠部材112の長手方向に沿って一方向に長い開口を形成する。枠部材112の開口には、アクチュエータ113、供給孔1111及び2つの排出孔1112が配置される。
For example, the
一対のアクチュエータ113は、ベースプレート111の実装面に接着される。一対のアクチュエータ113は供給孔1111を挟んで二列に並んでベースプレート111に設けられる。アクチュエータ113は、一方向に長い板状に形成される。アクチュエータ113は、枠部材112の開口内に配置され、ベースプレート111の主面に接着される。具体例として、アクチュエータ113は、一方向に長い矩形板状の二枚の圧電材料を、互いの分極方向が逆向きとなるように対向して接着することで形成される。ここで、圧電材料は、例えば、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)である。アクチュエータ113は、例えば熱硬化性を有するエポキシ系接着剤によってベースプレート111の実装面に接着される。
A pair of
アクチュエータ113は、例えば、長手方向の中央側に、長手方向に等間隔に配置された複数の第1圧力室1131と、長手方向の両端に、長手方向に等間隔に配置された複数の第2圧力室1132と、を有する。なお、アクチュエータ113は、長手方向に等間隔に配置されるとともに、隣り合う第1圧力室1131の間に配置され、複数の第1圧力室1131と交互に配置される複数の空気室を有する構成であってもよい。
The
アクチュエータ113は、ベースプレート111側とは反対の主面側に、アクチュエータ113の長手方向に複数の溝が形成され、この溝により第1圧力室1131及び第2圧力室1132が形成される。換言すると、アクチュエータ113は、長手方向に等間隔に配置された、間に溝を形成する複数の壁を有する。壁は、隣り合う壁の間に複数の第1圧力室1131及び複数の第2圧力室1132を形成し、駆動電圧が印加することで、第1圧力室1131及び第2圧力室1132の容積を変化させる圧電体1133である。
A plurality of grooves are formed in the longitudinal direction of the
アクチュエータ113のベースプレート111とは反対側の面は、オリフィスプレート114に接着される。また、アクチュエータ113は、第1圧力室1131及び第2圧力室1132を駆動するための複数の電極119の一部となる配線パターンが形成される。
The surface of the
アクチュエータ113は、例えば、短手方向の幅が、頂部側からベースプレート111側に向かって漸次大きくなる。アクチュエータ113の長手方向に直交する方向(短手方向)に沿った断面の断面形状は、台形状に形成される。即ち、アクチュエータ113は、短手方向の側面部が傾斜する。アクチュエータ113の側面部は、複数の第1圧力室1131が設けられた領域が第1共通液室1161及び第2共通液室1162に対向配置され、複数の第2圧力室1132が設けられた領域が第2共通液室1162及び第3共通液室1163に対向配置される。
For example, the width of the
具体例として、アクチュエータ113は、一方向に長い矩形板状の二枚の圧電材料を、互いの分極方向が逆向きとなるように対向して接着した積層圧電部材により形成される。ここで、圧電材料は、例えば、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)である。アクチュエータ113は、例えば熱硬化性を有するエポキシ系接着剤によってベースプレート111の実装面に接着される。そして、アクチュエータ113は、例えば、切削加工等によって、傾斜面(傾斜部)が形成される。また、併せて、ベースプレート111及びアクチュエータ113は、例えば、研磨加工によって、複数の電極119がパターニングされる表面が研磨され、研磨面が形成される。また、アクチュエータ113は、例えば、切削加工により、複数の第1圧力室1131及び複数の第2圧力室1132を形成する複数の溝が形成され、隣り合う溝の間を区切る側壁である圧電体(駆動素子)1133が形成される。
As a specific example, the
第1圧力室1131は、液体吐出ヘッド1による印字等の動作時に、インクを吐出口1141から噴射させるための圧力室である。第2圧力室1132は、メンテナンス時に、インクを吐出口1141から噴射させるためのメンテナンス用の圧力室である。なお、本実施形態においては、アクチュエータ113が複数の第1圧力室1131及び複数の第2圧力室1132を有する例を説明したが、例えば、第2圧力室1132を有さない構成であってもよく、また、複数の第1圧力室1131と交互に配置される空気室を有する構成であってもよい。
The
オリフィスプレート114は、板状に形成される。オリフィスプレート114は、枠部材112のベースプレート111とは反対側の主面に接着剤等により固定される。オリフィスプレート114は、複数の第1圧力室1131及び複数の第2圧力室1132と対向する位置に形成された複数の吐出口1141を有する。本実施形態において、オリフィスプレート114は、複数の吐出口1141が一方向に並ぶ吐出口列1142を二列有する。
複数の吐出口1141は、例えば、複数の第1圧力室1131と対向する複数の第1吐出口11411と、複数の第2圧力室1132と対向する複数の第2吐出口11412と、を備える。複数の第1吐出口11411は、液体吐出ヘッド1による印字等の動作時に、インクを噴射する穴である。複数の第2吐出口11412は、例えば、メンテナンス時に、インクを噴射してパージを行うパージ用の穴である。
The plurality of
共通液室116は、供給孔1111とアクチュエータ113の複数の第1圧力室1131の一次側とを連通する。また、共通液室116は、アクチュエータ113の複数の第1圧力室1131の二次側と排出孔1112とを、例えば、複数の第2圧力室1132を介して連通する。
The
具体例として、共通液室116は、供給孔1111とアクチュエータ113の複数の第1圧力室1131の一次側と連通する第1共通液室1161と、アクチュエータ113の複数の第1圧力室1131の二次側及び複数の第2圧力室1132の一次側と連通する第2共通液室1162と、複数の第2圧力室1132の二次側と排出孔1112と連通する2つの第3共通液室1163と、を有する。
As a specific example, the
複数の第1圧力室1131の一次側とは、液体の流れる方向における複数の第1圧力室1131の上流側である。複数の第1圧力室1131の二次側とは、液体の流れる方向における複数の第1圧力室1131の下流側である。複数の第2圧力室1132の一次側とは、液体の流れる方向における複数の第2圧力室1132の上流側である。複数の第2圧力室1132の二次側とは、液体の流れる方向における複数の第2圧力室1132の下流側である。
The primary side of the plurality of
第1共通液室1161は、一対のアクチュエータ113の両端部を除く中央側の間に形成される。第1共通液室1161は、供給孔1111から各アクチュエータ113の複数の第1圧力室1131の一次側の開口へのインクの流路を構成する。
The first
第2共通液室1162は、各アクチュエータ113と枠部材112との間にそれぞれ形成される。第2共通液室1162は、複数の第1圧力室1131の二次側の開口から複数の第2圧力室1132の一次側の開口へのインクの流路を形成する。
A second
第3共通液室1163は、例えば、一つのアクチュエータ113の間に、間仕切り壁118によって第1共通液室1161と隔てられて形成される。第3共通液室1163は、一対のアクチュエータ113の両端部の間にそれぞれ形成される。第3共通液室1163は、各アクチュエータ113の複数の第2圧力室1132の二次側の開口から排出孔1112へのインクの流路を形成する。
The third
図2に示すように、間仕切り壁118は、感光性の樹脂材料で形成される。間仕切り壁118は、共通液室116のうち一対のアクチュエータ113の間の領域を、複数の第1圧力室1131が形成された領域である第1共通液室1161と、複数の第2圧力室1132が形成された領域である第3共通液室1163と、に区切る。
As shown in FIG. 2, the
複数の電極119は、圧電体である複数の圧電体1133に個別に駆動電圧を印加する。複数の電極119は、各圧力室1131、1132を個別に変形させる。電極119は、ベースプレート111に形成された配線パターン及びアクチュエータ113に形成された配線パターンにより形成される。
The plurality of
例えば、マニフォールドユニット12は、インク供給管及びインク排出管が接続される。マニフォールドユニット12は、ベースプレート111の供給孔1111とインク供給管とを連続する液体供給流路と、ベースプレート111の排出孔1112とインク排出管とを連続する液体排出流路と、を形成する。
For example, the
また、液体吐出ヘッド1が液体吐出装置2に設けられた温調装置2116に接続される場合には、マニフォールドユニット12は、温調水用管である温調水供給管及び温調水排出管が接続される。そして、マニフォールドユニット12は、温調水供給管及び温調水排出管を接続し、温調水が流れる温調用流路を形成する。
When the
回路基板13は、一端がベースプレート111の複数の電極119に接続される配線フィルム131と、配線フィルム131に搭載されたドライバIC132と、配線フィルム131の他端に実装されたプリント配線基板133と、を備える。
The
回路基板13は、ドライバIC132により駆動電圧をアクチュエータ113の配線パターンに印加することでアクチュエータ113を駆動し、圧力室1131の容積を増減させて、吐出口1141から液滴を吐出させる。
The
配線フィルム131は、複数の電極119に接続される。例えば、配線フィルム131は、ベースプレート111の接続部に熱圧着等により固定されるACF(異方導電性フィルム)である。接続される配線フィルム131は、例えば、一つのヘッド本体11に対して複数設けられる。本実施形態においては、配線フィルム131は、1つのアクチュエータ113に2つ連結される。配線フィルム131は、例えば、ドライバIC132が実装されたCOF(Chip on Film)である。
The
ドライバIC132は、配線フィルム131を介して複数の電極119に接続される。なお、ドライバIC132は、配線フィルム131ではなく、ACP(異方導電ペースト)、NCF(非導電性フィルム)、及びNCP(非導電性ペースト)のような他の手段によって、複数の電極119に接続されても良い。
The
プリント配線基板133は、各種電子部品やコネクタが搭載されたPWA(Printing Wiring Assembly)である。
The printed
次に、液体吐出ヘッド1のヘッド本体11に形成される間仕切り壁118の製造方法の一例を、図4を用いて説明する。先ず、ベースプレート111上であって、且つ、ベースプレート111に設けられた一対のアクチュエータ113の間に、感光性樹脂材料1181を塗布する(ACT1)。このとき、アクチュエータ113は、複数の第1圧力室1131及び複数の第2圧力室1132を形成する複数の溝が形成されていてもよく、当該複数の溝が形成される前であってもよい。また、感光性樹脂材料1181を塗布する領域は、例えば、間仕切り壁118が形成される領域であるが、一対のアクチュエータ113の間の全領域に設ける構成であってもよい。また、例えば、アクチュエータ113に空気室を設ける場合には、空気室を形成する壁を同時に形成するために、複数の溝にも感光性樹脂材料1181を設けてもよい。
Next, an example of a method for manufacturing the
次に、アクチュエータ113上にマスク51を配置する(ACT2)。ここで、マスク51は、間仕切り壁118を形成する領域と対向する部位に、間仕切り壁118のベースプレート111とは反対側の面形状と同形状の開口511を有する。マスク51は、アクチュエータ113から離型させるための離型フィルム52を介して、アクチュエータ113上に配置される。例えば、離型フィルムは、感光性樹脂材料1181を硬化させる光を透過できる材料で形成させる。なお、空気室を同時に形成する場合には、マスク51は、空気室を形成する溝に形成される壁と対向する部位に開口が形成される。
Next, the
次に、マスク51上から、感光性樹脂材料1181を硬化させる光として、例えば、紫外線(UV)を照射する(ACT3)。これにより、間仕切り壁118が形成される領域の感光性樹脂材料1181が光により硬化する。
Next, ultraviolet rays (UV), for example, are irradiated from above the
次に、残った感光性樹脂を現像液で除去する(ACT4)。これにより、一対のアクチュエータ113の間に、間仕切り壁118が形成される。なお、このように感光性樹脂材料1181を用いて間仕切り壁118を成形する構成とした場合、硬化部分はマスク51依存であるため、マスク51の形状次第で微細な流路を形成することが可能である。即ち、間仕切り壁118を形成する樹脂材料を熱硬化性樹脂材料として高温で硬化させる必要がない為、熱変形による精度悪化を低減することができる。また、このような製造方法により間仕切り壁118を成形することにより、低温下で、微細な間仕切り壁118を精度良く形成することができる。なお、間仕切り壁118を形成した後には、例えば、アクチュエータ113及び間仕切り壁118の上面が研磨される。そして、その後、枠部材112がベースプレート111に接着され、オリフィスプレート114が枠部材112、アクチュエータ113及び間仕切り壁118に接着される。
Next, the remaining photosensitive resin is removed with a developer (ACT 4). A
このように構成された液体吐出ヘッド1は、例えば、図5に示される液体吐出装置2の例であるインクジェット記録装置に設けられる。以下、液体吐出装置2をインクジェット記録装置2として説明する。液体吐出ヘッド1は、インクジェット記録装置2に設けられた液体収容部としての供給タンク2132に接続される。液体吐出ヘッド1は、供給タンク2132との間でインクを循環させる循環式のヘッドか、又は、供給タンク2132からインクが供給され、そして、メンテナンス時にメンテナンス装置2117にインクを排出する非循環式のヘッドである。液体吐出ヘッド1は、ヘッド本体11のオリフィスプレート114の吐出口1141が下方に向く姿勢で配置される。
The
以下、液体吐出ヘッド1を有するインクジェット記録装置2について、図5を参照して説明する。インクジェット記録装置2は、筐体2111と、媒体供給部2112と、画像形成部2113と、媒体排出部2114と、支持装置である搬送装置2115と、温調装置2116と、メンテナンス装置2117と、制御部2118と、を備える。
An
インクジェット記録装置2は、媒体供給部2112から画像形成部2113を通って媒体排出部2114に至る所定の搬送路2001に沿って、吐出対象物である記録媒体として例えば用紙Pを搬送しながらインク等の液体を吐出することで、用紙Pに画像形成処理を行うインクジェットプリンタである。
The
媒体供給部2112は複数の給紙カセット21121を備える。画像形成部2113は、用紙を支持する支持部2120と、支持部2120の上方に対向配置された複数のヘッドユニット2130と、を備える。媒体排出部2114は、排紙トレイ21141を備える。
The
支持部2120は、画像形成を行う所定領域にループ状に備えられる搬送ベルト21201と、搬送ベルト21201を裏側から支持する支持プレート21202と、搬送ベルト21201の裏側に備えられた複数のベルトローラ21203と、を備える。
The
ヘッドユニット2130は、複数のインクジェットヘッドである液体吐出ヘッド1と、各液体吐出ヘッド1上にそれぞれ搭載された液体タンクとしての複数の供給タンク2132と、インクを供給するポンプ2134と、液体吐出ヘッド1と供給タンク2132とを接続する接続流路2135と、を備える。
The
本実施形態において、液体吐出ヘッド1としてシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの4色の液体吐出ヘッド1と、これらの各色のインクをそれぞれ収容する4色の供給タンク2132を備える。供給タンク2132は接続流路2135によって液体吐出ヘッド1に接続される。
In the present embodiment, the
ポンプ2134は、例えば圧電ポンプで構成される送液ポンプである。ポンプ2134は、制御部2118に接続され、制御部2118により駆動制御される。
The
接続流路2135は、液体吐出ヘッド1のインク供給管に接続される供給流路を備える。また、接続流路2135は、液体吐出ヘッド1のインク排出管に接続される回収流路を備える。例えば、液体吐出ヘッド1が非循環式であることから、回収回路は、メンテナンス装置2117に接続される。なお、例えば、液体吐出ヘッド1が循環式の場合には、回収流路は、供給タンク2132に接続される。
The
搬送装置2115は、媒体供給部2112の給紙カセット21121から画像形成部2113を通って媒体排出部2114の排紙トレイ21141に至る搬送路2001に沿って、用紙Pを搬送する。搬送装置2115は、搬送路2001に沿って配置される複数のガイドプレート対21211~21218と、複数の搬送用ローラ21221~21228と、を備えている。搬送装置2115は、用紙Pを液体吐出ヘッド1に相対移動可能に支持する。
The
温調装置2116は、温調水タンク21161、温調水を供給する配管やチューブ等の温調用回路21162、温調水を供給するポンプ及び温調水の温度を調整する温調器等を有する。温調装置2116は、温調器で所定の温度に調整した温調水タンク21161の温調水を、ポンプの送水によって温調用回路21162を介して液体吐出ヘッド1の温調水供給管に供給する。また、温調装置2116は、マニフォールドユニット12を通って温調水排出管から排出された水を、温調用回路21162を介して温調水タンク21161に回収する。なお、温調器は、例えば、ヒーターやクーラーである。また、温調装置2116は、液体吐出ヘッド1に供給するインクの温度を調整する構成としてもよい。
The
メンテナンス装置2117は、例えば、メンテナンス時にオリフィスプレート114の外面に残存するインクを吸引し、回収する。また、液体吐出ヘッド1が非循環式である場合には、メンテナンス装置2117は、メンテナンス時に、第2圧力室1132と対向する第2吐出口11412からヘッド本体11内のインクを回収する。このようなメンテナンス装置2117は、例えば、回収したインクを貯留するトレイやタンク等を有する。
The
制御部2118は、プロセッサの一例としてのCPU21181と、各種のプログラムなどを記憶するROM(Read Only Memory)、各種の可変データや画像データなどを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)等のメモリと、外部からのデータの入力及び外部へのデータの出力をするインターフェイス部と、を備える。
The
次に、このように構成された液体吐出ヘッド1のヘッド本体11におけるインクの流れについて説明する。先ず、インクは、ベースプレート111の供給孔1111から、第1共通液室1161に移動する。
Next, the flow of ink in the
第1共通液室1161に移動したインクは、図2に矢印で示すように、複数の第1圧力室1131を通って第2共通液室1162に移動する。なお、第1圧力室1131が駆動することで、駆動した第1圧力室1131のインクは、第1吐出口11411から吐出される。第1吐出口11411から吐出されなかったインクは第2共通液室1162に移動する。
The ink that has moved to the first
本実施形態において、液体吐出ヘッド1は非循環式であるため、第2共通液室1162のインクは、複数の第2圧力室1132を介して第3共通液室1163に移動し、第3共通液室1163に留まる。そして、メンテナンスやインクの充填時等において、インク排出管の二次側が開放されたときに、第2共通液室1162のインクは、ベースプレート111の排出孔1112からマニフォールドユニット12の排出流路を通って排出される。
In this embodiment, since the
また、メンテナンス又はインク充填時等において、第2圧力室1132が駆動することで、第2圧力室1132のインクは、例えば、第2共通液室1162や第3共通液室1163に溜まったエアと一緒に第2吐出口11412から吐出される。
When the
このように構成された液体吐出ヘッド1及び液体吐出ヘッド1を用いた液体吐出装置2は、一対のアクチュエータ113の間に第1共通液室1161及び第3共通液室1163を仕切る間仕切り壁118を有する。これにより、第3共通液室1163は、第1共通液室1161と区画された室となることから、ベースプレート111の第3共通液室1163が設けられる領域に排出孔1112を設けることが可能となる。即ち、一対のアクチュエータ113の間に設けられた供給孔1111及び排出孔1112は、流体的に隔てられる。よって、液体吐出ヘッド1は、第2共通液室1162に排出孔1112を設けなくてよい。
The
液体吐出ヘッド1は、複数の電極119を設ける領域(第2共通液室1162)に、排出孔1112を配置しない構成であるため、第2共通液室1162に存するベースプレート111上に形成される複数の電極119の配線ピッチが狭くなることを防止できる。また、一対のアクチュエータ113の間に排出孔1112を設けることで、アクチュエータ113と枠部材112との間の第2共通液室1162は、排出孔1112を設けることができる幅よりも小さい幅とすることができる。即ち、液体吐出ヘッド1は、アクチュエータ113の短手方向における第2共通液室1162の幅を、第2共通液室1162に排出孔1112を設けた場合に比べて小さくすることができる。
Since the
よって、液体吐出ヘッド1は、一対のアクチュエータ113の並び方向(アクチュエータ113の短手方向)の幅を小さくすることができる。換言すると、液体吐出ヘッド1の短手方向の幅が大きくなることを防止できる。
Therefore, the
また、ヘッド本体11に設ける間仕切り壁118を、感光性樹脂材料1181で形成することで、間仕切り壁118を低温下で形成できるため、間仕切り壁118が熱による影響を受けることがない。よって、液体吐出ヘッド1は、間仕切り壁118を高い精度で形成することができる。
Moreover, by forming the
このように構成された液体吐出ヘッド1及び液体吐出装置2によれば、間仕切り壁118で一対のアクチュエータ113の間を間仕切り壁118で仕切り、供給孔1111及び排出孔1112を設けることで、配線ピッチが狭くなることを防止できるとともに、液体吐出ヘッド1の幅が大きくなることを防止できる。
According to the
なお、本発明の実施形態は上述した構成に限定されない。例えば、上述した例では、ヘッド本体11は、非循環式の例を説明したが循環式でもよい。また、上述した例では、ヘッド本体11内のインク(液体)が、第2共通液室1162から第2圧力室1132を通り、第3共通液室1163へ流れる例を説明したがこれに限定されない。即ち、第2共通液室1162及び第3共通液室1163が連通する構成であれば、第2圧力室1132を有さない構成であってもよい。
Note that the embodiments of the present invention are not limited to the configurations described above. For example, in the above example, the
例えば、第2圧力室1132を有さないアクチュエータ113とする場合には、アクチュエータ113に、第2共通液室1162及び第3共通液室1163を連続させる溝等を有する構成としてもよい。また、例えば、アクチュエータ113の長手方向の端部と枠部材112との間に隙間を設け、この隙間が第2共通液室1162及び第3共通液室1163を連続する構成としてもよい。
For example, when the
また、上記実施形態において、液体吐出ヘッド1及び液体吐出装置2は、液体としてのインクを吐出する記録装置に用いられる例を示したが、これに限られるものではない。即ち、液体吐出ヘッド1及び液体吐出装置2は、例えば3Dプリンタ、産業用の製造機械、医療用途にも用いることが可能である。
In the above-described embodiment, the
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置は、配線ピッチが狭くなることを防止できるとともに、液体吐出ヘッドの幅が大きくなることを防止できる。 According to at least one embodiment described above, the liquid ejection head and the liquid ejection apparatus can prevent the wiring pitch from becoming narrower, and can also prevent the width of the liquid ejection head from becoming larger.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
1…液体吐出ヘッド、2…液体吐出装置(インクジェット記録装置)、11…ヘッド本体、12…マニフォールドユニット、13…回路基板、51…マスク、52…離型フィルム、111…ベースプレート、112…枠部材、113…アクチュエータ、114…オリフィスプレート、116…共通液室、118…間仕切り壁、119…電極、131…配線フィルム、132…ドライバIC、133…プリント配線基板、511…開口、1111…供給孔、1112…排出孔、1131…第1圧力室、1132…第2圧力室、1133…圧電体(駆動素子)、1141…吐出口、1142…吐出口列、1161…第1共通液室、1162…第2共通液室、1163…第3共通液室、1181…感光性樹脂材料、2001…搬送路、2111…筐体、2112…媒体供給部、2113…画像形成部、2114…媒体排出部、2115…搬送装置、2116…温調装置、2117…メンテナンス装置、2118…制御部、2120…支持部、2130…ヘッドユニット、2132…供給タンク、2134…ポンプ、2135…接続流路、11411…第1吐出口、11412…第2吐出口、21121…給紙カセット、21141…排紙トレイ、21161…温調水タンク、21162…温調用回路、21201…搬送ベルト、21202…支持プレート、21203…ベルトローラ、21211~21218…ガイドプレート対、21221~21228…搬送用ローラ、P…用紙。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記アクチュエータが設けられるベースプレートと、
前記複数の圧力室と対向する複数の吐出口を有するオリフィスプレートと、
前記アクチュエータに隣接して形成される共通液室と、
前記ベースプレートに形成され、前記共通液室に配置される供給孔と、
前記ベースプレートに形成され、前記共通液室に配置される排出孔と、
前記共通液室を前記供給孔及び前記排出孔の間で区切る間仕切り壁と、
を備える液体吐出ヘッド。 an actuator having a plurality of pressure chambers arranged in one direction;
a base plate on which the actuator is mounted;
an orifice plate having a plurality of discharge ports facing the plurality of pressure chambers;
a common liquid chamber formed adjacent to the actuator;
a supply hole formed in the base plate and arranged in the common liquid chamber;
a discharge hole formed in the base plate and arranged in the common liquid chamber;
a partition wall that separates the common liquid chamber between the supply hole and the discharge hole;
a liquid ejection head.
前記供給孔及び前記排出孔は、前記第1共通液室に設けられ、
前記間仕切り壁は、前記第1共通液室を区切る、請求項1又は請求項2に記載の液体吐出ヘッド。 The common liquid chamber has a first common liquid chamber provided on the primary side of the plurality of pressure chambers and a second common liquid chamber provided on the secondary side of the plurality of pressure chambers,
The supply hole and the discharge hole are provided in the first common liquid chamber,
3. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the partition wall separates the first common liquid chambers.
前記圧力室は、第1圧力室であり、
前記流路は、複数の第2圧力室であり、
前記オリフィスプレートは、前記第1圧力室と対向する前記第1吐出口を有し、前記第2圧力室と対向する前記第2吐出口を有する、請求項4に記載の液体吐出ヘッド。
The outlet has a first outlet and a second outlet,
The pressure chamber is a first pressure chamber,
the flow path is a plurality of second pressure chambers,
5. The liquid ejection head according to claim 4, wherein said orifice plate has said first ejection opening facing said first pressure chamber, and has said second ejection opening facing said second pressure chamber.
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