JP2023103569A - Liquid discharge head and liquid discharge device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体吐出ヘッド、及び、液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejection head and a liquid ejection apparatus.
従来から、インクを吐出する複数のノズルを有するノズル基板と、複数のノズルのそれぞれに連通する複数の圧力室を有する圧力室基板と、複数の圧力室のそれぞれの圧力を変化させる複数の駆動素子とを有する液体吐出ヘッドが知られている。また、あるノズルに連通する圧力室の隣の圧力室の圧力変動によって、圧力室等の流路の隔壁が変形し、あるノズルからのインクの吐出に影響を与えるという、いわゆる構造クロストークが発生することが知られている。例えば、特許文献1には、構造クロストークを抑制するため、圧力室に面する壁面に、シリコンカーバイドを有する層を含む液体吐出ヘッドが開示されている。
Conventionally, a nozzle substrate having a plurality of nozzles for ejecting ink, a pressure chamber substrate having a plurality of pressure chambers communicating with each of the plurality of nozzles, and a plurality of driving elements for changing the pressure of each of the plurality of pressure chambers. is known. Also, due to pressure fluctuations in pressure chambers adjacent to pressure chambers communicating with a certain nozzle, so-called structural crosstalk occurs, in which partition walls of channels such as pressure chambers are deformed, affecting ejection of ink from certain nozzles. known to do. For example,
しかしながら、上述の従来技術においても、構造クロストークが発生する。従って、複数の駆動素子のうち、ある1つの駆動素子が駆動する場合に、この1つの駆動素子に隣り合う駆動素子が駆動するか否かによって、吐出性能の差が生じる虞があった。 However, even in the above prior art, structural crosstalk occurs. Therefore, when one drive element among the plurality of drive elements is driven, there is a possibility that a difference in ejection performance may occur depending on whether or not the drive element adjacent to this one drive element is driven.
以上の課題を解決するために、本発明に係る液体吐出ヘッドの一態様は、液体を収容する第1圧力室と第2圧力室とを区画する圧力室基板と、前記圧力室基板から見て第1方向に設けられ、前記第1圧力室の圧力を変化させる第1駆動素子と、前記第1駆動素子に隣り合い、前記圧力室基板から見て前記第1方向に設けられ、前記第2圧力室の圧力を変化させる第2駆動素子と、前記圧力室基板から見て前記第1方向とは反対の第2方向に設けられ、液体を吐出する複数のノズルが形成されたノズル基板と、を備え、前記第1圧力室と前記第2圧力室との間には、前記複数のノズルのうちいずれのノズルとも連通しない空間である第1空洞部が設けられる。 In order to solve the above problems, one aspect of the liquid ejection head according to the present invention includes: a pressure chamber substrate that separates first pressure chambers and second pressure chambers that contain liquid; a first drive element provided in the first direction for changing the pressure of the first pressure chamber; a second driving element for changing the pressure of the pressure chamber; a nozzle substrate provided in a second direction opposite to the first direction when viewed from the pressure chamber substrate and having a plurality of nozzles for ejecting liquid; and a first hollow portion, which is a space that does not communicate with any of the plurality of nozzles, is provided between the first pressure chamber and the second pressure chamber.
本発明に係る液体吐出ヘッドの他の態様は、液体を収容する第1圧力室の圧力を変化させる第1駆動素子と、液体を収容する第2圧力室の圧力を変化させる第2駆動素子と、前記第1圧力室に連通する第1連通流路及び前記第2圧力室に連通する第2連通流路が形成された連通基板と、前記第1連通流路に連通する第1ノズル及び前記第2連通流路に連通する第2ノズルを含む複数のノズルが形成されたノズル基板と、を備え、前記第1連通流路と前記第2連通流路との間には第2空洞部が設けられ、前記第2空洞部は、前記複数のノズルのうち、いずれのノズルとも連通しない空間である。 Another aspect of the liquid ejection head according to the present invention includes a first driving element that changes the pressure of the first pressure chamber containing the liquid, and a second driving element that changes the pressure of the second pressure chamber containing the liquid. , a communication substrate formed with a first communication channel communicating with the first pressure chamber and a second communication channel communicating with the second pressure chamber; a first nozzle communicating with the first communication channel; a nozzle substrate formed with a plurality of nozzles including a second nozzle communicating with a second communication channel, wherein a second hollow portion is provided between the first communication channel and the second communication channel. The second cavity is a space that does not communicate with any of the plurality of nozzles.
本発明に係る液体吐出装置は、液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッド内に供給された液体を循環させる循環機構と、を備える。 A liquid ejection apparatus according to the present invention includes a liquid ejection head and a circulation mechanism that circulates liquid supplied to the liquid ejection head.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。ただし、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、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るものではない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, in each drawing, the dimensions and scale of each part are appropriately different from the actual ones. In addition, since the embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, various technically preferable limitations are attached, but the scope of the present invention is particularly limited in the following description. It is not limited to these forms unless otherwise stated.
1.第1実施形態
以下、図1を参照しつつ、第1実施形態に係る液体吐出装置100について説明する。
1. First Embodiment Hereinafter, a liquid ejecting
1.1.液体吐出装置100の概要
図1は、第1実施形態に係る液体吐出装置100の一例を示す説明図である。第1実施形態に係る液体吐出装置100は、インクを媒体PPに吐出するインクジェット方式の印刷装置である。媒体PPは、典型的には印刷用紙であるが、樹脂フィルム又は布帛等の任意の印刷対象が媒体PPとして利用され得る。インクは、「液体」の一例である。
1.1. Outline of
図1に例示される通り、液体吐出装置100は、インクを貯留する液体容器93を備える。液体容器93としては、例えば、液体吐出装置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、又は、インクを補充可能なインクタンク等を採用することができる。液体容器93には、色彩が相違する複数種のインクが貯留される。
As illustrated in FIG. 1, the
液体吐出装置100には、パーソナルコンピューターやデジタルカメラ等のホストコンピューターから、液体吐出装置100が形成すべき画像を示す印刷データImgと、液体吐出装置100が形成すべき画像の印刷枚数を示す情報と、が供給される。液体吐出装置100は、ホストコンピューターから供給される印刷データImgが示す画像を媒体PPに形成する。
The liquid ejecting
図1に例示される通り、液体吐出装置100は、制御装置90と移動機構91と搬送機構92と循環機構94と、を備える。
このうち、制御装置90は、例えばCPU又はFPGA等の処理回路と、半導体メモリー等の記憶回路とを含み、液体吐出装置100の各要素を制御する。ここで、CPUとは、Central Processing Unitの略語である。FPGAとは、Field Programmable Gate Arrayの略語である。
また、移動機構91は、制御装置90による制御のもとで、媒体PPをY1方向に搬送する。なお、以下では、Y1方向と、Y1方向とは反対の方向であるY2方向とを、Y軸方向と総称する。
また、搬送機構92は、制御装置90による制御のもとで、複数の液体吐出ヘッド1を、X1方向、及び、X1方向とは反対の方向であるX2方向に往復動させる。なお、以下では、X1方向及びX2方向をX軸方向と総称する。ここで、X1方向とは、Y1方向に交差する方向である。典型的には、X1方向とは、Y1方向に直交する方向である。搬送機構92は、複数の液体吐出ヘッド1を収容する収納ケース921と、収納ケース921が固定された無端ベルト922とを具備する。なお、液体容器93を液体吐出ヘッド1とともに収納ケース921に収納してもよい。
また、循環機構94は、制御装置90による制御のもとで、液体容器93に貯留されたインクを、液体吐出ヘッド1に設けられた供給流路RB1に供給する。更に、循環機構94は、制御装置90による制御のもとで、液体吐出ヘッド1に設けられた排出流路RB2に貯留されたインクを回収し、当該回収したインクを、供給流路RB1に還流させる。なお、供給流路RB1及び排出流路RB2については、図3で後述する。
As illustrated in FIG. 1 , the
Among them, the
Also, the
Under the control of the
Also, under the control of the
図1に例示される通り、液体吐出ヘッド1には、制御装置90から、印刷データImgに基づき、液体吐出ヘッド1を駆動するための駆動信号Comと、液体吐出ヘッド1を制御するための制御信号SIと、が供給される。そして、液体吐出ヘッド1は、制御信号SIによる制御のもとで駆動信号Comにより駆動され、供給流路RB1に供給されたインクを液体吐出ヘッド1に設けられたノズル流路RNに供給し、液体吐出ヘッド1に設けられたM個のノズルNの一部又は全部から、Z2方向にインクを吐出させる。ここで、値Mは、2以上の整数である。
また、Z2方向は、X1方向及びY1方向に直交する方向である。以下では、Z2方向と、Z2方向とは反対の方向であるZ1方向とを、Z軸方向と総称する場合がある。なお、ノズルNについては、図2及び図3において後述する。ノズル流路RNについては、図3において後述する。
液体吐出ヘッド1は、移動機構91による媒体PPの搬送と、搬送機構92による液体吐出ヘッド1の往復動とに連動して、M個のノズルNの一部又は全部からインクを吐出させて、当該吐出されたインクを媒体PPの表面に着弾させることで、媒体PPの表面に、印刷データImgが示す所望の画像を形成する。
As illustrated in FIG. 1, the
Also, the Z2 direction is a direction orthogonal to the X1 direction and the Y1 direction. Hereinafter, the Z2 direction and the Z1 direction opposite to the Z2 direction may be collectively referred to as the Z-axis direction. The nozzle N will be described later with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. The nozzle flow path RN will be described later with reference to FIG.
The
1.2.液体吐出ヘッド1の概要
以下、図2乃至図4を参照しつつ、液体吐出ヘッド1の概要を説明する。
図2は、液体吐出ヘッド1の分解斜視図である。図3は、図2におけるa-a線の断面図である。a-a線は、X軸に平行であり、且つ、ノズル流路RNを通る仮想的な線分である。
1.2. Overview of
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
図2及び図3に例示される通り、液体吐出ヘッド1は、ノズル基板60と、コンプライアンスシート61及びコンプライアンスシート62と、連通基板2と、圧力室基板3と、振動板4と、貯留室形成基板5と、配線基板8と、を備える。液体吐出ヘッド1の各要素は、Y軸に沿って長い板状部材であり、接着剤を利用して相互に接合される。
2 and 3, the
図2及び図3に例示される通り、ノズル基板60は、XY平面に平行に延在する板状の部材であり、M個のノズルNが形成される。ノズル基板60は、例えば、エッチング等の半導体製造技術を利用してシリコンの単結晶基板を加工することで製造される。但し、ノズル基板60の製造には公知の材料及び製法が任意に採用され得る。また、ノズルNは、ノズル基板60に設けられた貫通孔である。本実施形態では、一例として、ノズル基板60において、M個のノズルNが、Y軸方向に延在するノズル列Lnを形成するように設けられた場合を想定する。
As illustrated in FIGS. 2 and 3, the
図2及び図3に例示される通り、ノズル基板60のZ1方向には、連通基板2が設けられる。連通基板2は、Y軸方向に長尺で、XY平面に略平行に延在する板状の部材であり、インクの流路が形成される。
具体的には、連通基板2には、1個の供給流路RA1と、1個の排出流路RA2とが形成される。このうち、供給流路RA1は、後述する供給流路RB1と連通し、Y軸方向に延在するように設けられる。また、排出流路RA2は、後述する排出流路RB2と連通し、供給流路RA1から見てX2方向においてY軸方向に延在するように設けられる。
また、連通基板2には、M個のノズルNと1対1に対応するM個の接続流路RK1と、M個のノズルNと1対1に対応するM個の接続流路RK2と、M個のノズルNと1対1に対応するM個の連通流路RR1と、M個のノズルNと1対1に対応するM個の連通流路RR2と、M個のノズルNと1対1に対応するM個のノズル流路RNと、M個のノズルNに共通に設けられた1個の接続流路RX1と、M個のノズルNに共通に設けられた1個の接続流路RX2とが形成される。
なお、接続流路RX1は、M個のノズルNに1対1に対応するM個あってもよく、接続流路RX2は、M個のノズルNに1対1に対応するM個あってもよい。以下では、接続流路RX1及び接続流路RX2は、1個あることとして説明する。
As illustrated in FIGS. 2 and 3 , the
Specifically, the
Further, the
Note that there may be M connecting flow paths RX1 corresponding to the M nozzles N on a one-to-one basis, and there may be M connecting flow paths RX2 corresponding to the M nozzles N on a one-to-one basis. good. In the following description, it is assumed that there is one connection channel RX1 and one connection channel RX2.
以下では、mが1以上M以下を満たす整数として、M個のノズルNのうち、Y2方向に沿って見てm番目に位置するノズルNを、ノズルN[m]と表現することがある。ノズルN[m]に対応する連通流路RR1を、連通流路RR1[m]と表現することがある。ノズルN[m]に対応する連通流路RR2を、連通流路RR2[m]と表現することがある。ノズルN[m]に対応するノズル流路RNを、ノズル流路RN[m]と表現することがある。ノズル流路RN[m]には、ノズルN[m]が設けられる。ノズル流路RNは、Z2方向に開口しており、ノズル基板60によって閉塞される。
Hereinafter, where m is an integer satisfying 1 or more and M or less, of the M nozzles N, the nozzle N positioned m-th as viewed along the Y2 direction may be expressed as nozzle N[m]. A communication flow path RR1 corresponding to the nozzle N[m] may be expressed as a communication flow path RR1[m]. A communication flow path RR2 corresponding to the nozzle N[m] may be expressed as a communication flow path RR2[m]. A nozzle flow path RN corresponding to a nozzle N[m] may be expressed as a nozzle flow path RN[m]. A nozzle N[m] is provided in the nozzle flow path RN[m]. The nozzle flow path RN is open in the Z2 direction and closed by the
ここで、連通流路RR1および及び連通流路RR2の総称として、両者を区別しない場合においては、単に連通流路RRと表現することがある。また、以下においては、X軸方向に略対称に設けられた他の要素でも同様の総称を用いて表現する場合がある。 Here, the communication flow path RR1 and the communication flow path RR2 may be collectively referred to simply as the communication flow path RR when the two are not distinguished from each other. Further, hereinafter, other elements provided substantially symmetrically in the X-axis direction may be expressed using the same generic term.
接続流路RX1は、供給流路RA1と連通し、供給流路RA1から見てX2方向においてX軸方向に延在するように設けられる。接続流路RK1は、接続流路RX1と連通し、接続流路RX1から見てX2方向においてZ軸方向に延在するように設けられる。また、連通流路RR1は、接続流路RK1から見てX2方向においてZ軸方向に延在するように設けられる。また、接続流路RK2は、接続流路RX2と連通し、接続流路RX2から見てX1方向においてZ軸方向に延在するように設けられる。また、接続流路RX2は、排出流路RA2と連通し、排出流路RA2から見てX1方向においてX軸方向に延在するように設けられる。また、連通流路RR2は、接続流路RK2から見てX1方向であって、連通流路RR1から見てX2方向において、Z軸方向に延在するように設けられる。また、ノズル流路RNは、連通流路RR1及び連通流路RR2を連通する。ノズル流路RNは、Z1方向から見て、圧力室CB1と圧力室CB2との間に位置する。ノズル流路RNは、当該ノズル流路RNに対応するノズルNに連通する。
なお、連通基板2は、例えば、半導体製造技術を利用してシリコンの単結晶基板を加工することで製造される。但し、連通基板2の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。
The connection flow path RX1 communicates with the supply flow path RA1 and is provided so as to extend in the X-axis direction in the X2 direction when viewed from the supply flow path RA1. The connection flow path RK1 is provided so as to communicate with the connection flow path RX1 and extend in the Z-axis direction in the X2 direction when viewed from the connection flow path RX1. Further, the communication flow path RR1 is provided so as to extend in the Z-axis direction in the X2 direction when viewed from the connection flow path RK1. Further, the connection flow path RK2 is provided so as to communicate with the connection flow path RX2 and extend in the Z-axis direction in the X1 direction when viewed from the connection flow path RX2. Further, the connection flow path RX2 is provided so as to communicate with the discharge flow path RA2 and extend in the X-axis direction in the X1 direction when viewed from the discharge flow path RA2. Further, the communication flow path RR2 is provided so as to extend in the Z-axis direction in the X1 direction when viewed from the connection flow path RK2 and in the X2 direction when viewed from the communication flow path RR1. Further, the nozzle flow path RN communicates the communication flow path RR1 and the communication flow path RR2. The nozzle flow path RN is located between the pressure chambers CB1 and CB2 when viewed from the Z1 direction. The nozzle channel RN communicates with the nozzle N corresponding to the nozzle channel RN.
The
図2及び図3に例示される通り、連通基板2のZ1方向には、圧力室基板3が設けられる。圧力室基板3は、Y軸方向に長尺で、XY平面に略平行に延在する板状の部材であり、インクの流路が形成される。
具体的には、図2に例示されるように、圧力室基板3には、M個のノズルNと1対1に対応するM個の圧力室CB1と、M個のノズルNと1対1に対応するM個の圧力室CB2と、M個の圧力室CB1のそれぞれの間に位置するM-1個の空洞部KB1と、M個の圧力室CB2のそれぞれの間に位置するM-1個の空洞部KB2とが形成される。このうち、圧力室CB1は、接続流路RK1及び連通流路RR1を連通し、X軸方向に延在するように設けられる。また、圧力室CB2は、接続流路RK2及び連通流路RR2を連通し、Z軸方向から見た場合に、X軸方向に延在するように設けられる。空洞部KB1及び空洞部KB2は、M個のノズルNのいずれにも連通しない。空洞部KB1及び空洞部KB2は、X軸方向に沿って延在する。空洞部KB1及び空洞部KB2は、液体吐出ヘッド1の外部の大気に対して密閉されていてもよいし、開放されていてもよい。以下の記載では、空洞部KB1及び空洞部KB2は、密閉された空間として記載する。
圧力室CB1及び圧力室CB2は、インクを収容する。空洞部KB1及び空洞部KB2には、インクは収容されず、空気が充填される。
以下では、ノズルN[m]に対応する圧力室CB1を、圧力室CB1[m]と表現することがある。ノズルN[m]に対応する圧力室CB2を、圧力室CB2[m]と表現することがある。更に、mが1以上M-1以下である場合に、圧力室CB1[m]と圧力室CB1[m+1]との間に設けられた空洞部KB1を、空洞部KB1[m]と表現することがある。mが1以上M-1以下である場合に、圧力室CB2[m]と圧力室CB2[m+1]との間に設けられた空洞部KB2を、空洞部KB2[m]と表現することがある。
なお、圧力室基板3は、例えば、半導体製造技術を利用してシリコンの単結晶基板を加工することで製造される。但し、圧力室基板3の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。
As illustrated in FIGS. 2 and 3 , the
Specifically, as illustrated in FIG. 2, the
The pressure chamber CB1 and the pressure chamber CB2 contain ink. The cavities KB1 and KB2 do not contain ink and are filled with air.
Below, pressure chamber CB1 corresponding to nozzle N[m] may be expressed as pressure chamber CB1[m]. Pressure chamber CB2 corresponding to nozzle N[m] may be expressed as pressure chamber CB2[m]. Furthermore, when m is 1 or more and M−1 or less, the cavity KB1 provided between the pressure chambers CB1[m] and CB1[m+1] is expressed as a cavity KB1[m]. There is When m is 1 or more and M−1 or less, the cavity KB2 provided between the pressure chambers CB2[m] and CB2[m+1] may be expressed as a cavity KB2[m]. .
The
図3に例示されるように、連通流路RR1は、インクの流れる方向が変化する屈曲部BD1を含む。連通流路RR2は、インクの流れる方向が変化する屈曲部BD2を含む。屈曲部BD1は、連通流路RR1のうち、X軸方向に見たときにノズル流路RNと重なる部分である。屈曲部BD2は、連通流路RR2のうち、X軸方向に見たときにノズル流路RNと重なる部分である。
以下では、mが1以上M以下である場合に、連通流路RR1[m]に含まれる屈曲部BD1を、屈曲部BD1[m]と表現することがあり、連通流路RR2[m]に含まれる屈曲部BD2を、屈曲部BD2[i]と表現することがある。
As illustrated in FIG. 3, the communication flow path RR1 includes a bent portion BD1 where the direction of ink flow changes. The communication flow path RR2 includes a bent portion BD2 where the direction of ink flow changes. The bent portion BD1 is a portion of the communication flow path RR1 that overlaps the nozzle flow path RN when viewed in the X-axis direction. The bent portion BD2 is a portion of the communication flow path RR2 that overlaps the nozzle flow path RN when viewed in the X-axis direction.
Below, when m is 1 or more and M or less, the bent portion BD1 included in the communication flow path RR1 [m] may be expressed as the bent portion BD1 [m], and the communication flow path RR2 [m] The bent portion BD2 included may be expressed as a bent portion BD2[i].
なお、以下では、接続流路RX1、及び、接続流路RX2を連通するインクの流路を、循環流路RJと称する。すなわち、接続流路RX1及び接続流路RX2は、M個のノズルNと1対1に対応するM個の循環流路RJにより連通される。各循環流路RJは、上述のとおり、接続流路RX1に連通する接続流路RK1と、接続流路RK1に連通する圧力室CB1と、圧力室CB1に連通する連通流路RR1と、連通流路RR1に連通するノズル流路RNと、ノズル流路RNに連通する連通流路RR2と、連通流路RR2に連通する圧力室CB2と、圧力室CB2に連通する接続流路RK2とを含む。 In addition, hereinafter, the ink flow path that communicates with the connection flow path RX1 and the connection flow path RX2 will be referred to as a circulation flow path RJ. That is, the connection flow path RX1 and the connection flow path RX2 are communicated with the M nozzles N by the M circulation flow paths RJ corresponding to each other. As described above, each circulation flow path RJ includes a connection flow path RK1 communicating with the connection flow path RX1, a pressure chamber CB1 communicating with the connection flow path RK1, a communication flow path RR1 communicating with the pressure chamber CB1, and a communication flow path RK1 communicating with the connection flow path RX1. It includes a nozzle flow path RN that communicates with the path RR1, a communication flow path RR2 that communicates with the nozzle flow path RN, a pressure chamber CB2 that communicates with the communication flow path RR2, and a connection flow path RK2 that communicates with the pressure chamber CB2.
図2及び図3に例示される通り、圧力室基板3のZ1方向には、振動板4が設けられる。振動板4は、Y軸方向に長尺で、XY平面に略平行に延在する板状の部材であって、弾性的に振動可能な部材である。振動板4は、例えば、酸化シリコンで構成される弾性膜と、酸化ジルコニウムで構成される絶縁膜と、を有し、これらが積層される。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。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。
As illustrated in FIGS. 2 and 3, a
図2及び図3に例示される通り、振動板4のZ1方向には、M個の圧力室CB1に1対1に対応するM個の圧電素子PZ1と、M個の圧力室CB2に1対1に対応するM個の圧電素子PZ2と、が設けられる。圧電素子PZは、駆動信号Comの電位変化に応じて変形する受動素子である。換言すれば、圧電素子PZは、駆動信号Comの電気エネルギーを運動エネルギーに変換する、エネルギー変換素子の一例である。
As illustrated in FIGS. 2 and 3, in the Z1 direction of the
図4は、圧電素子PZの近傍を拡大した断面図である。但し、図4では、図面の煩雑化を防ぐため、保護基板7の図示を省略してある。
図4に例示される通り、圧電素子PZは、所定の基準電位が供給される下部電極ZDと、駆動信号Comが供給される上部電極ZUとの間に、圧電体ZMを介在させた積層体である。圧電素子PZは、例えば、Z1方向から見たときに、下部電極ZDqと上部電極ZUと圧電体ZMとが重なる部分である。また、圧電素子PZのZ2方向には、圧力室CBが設けられる。
上述の通り、圧電素子PZは、駆動信号Comの電位変化に応じて駆動されて変形する。振動板4は、圧電素子PZの変形に連動して振動する。振動板4が振動すると、圧力室CB内の圧力が変化する。そして、圧力室CB内の圧力が変化することで、圧力室CBの内部に充填されたインクが、連通流路RR及びノズル流路RNを経由して、ノズルNから吐出される。
FIG. 4 is a cross-sectional view enlarging the vicinity of the piezoelectric element PZ. However, in FIG. 4, the illustration of the
As illustrated in FIG. 4, the piezoelectric element PZ is a laminated body in which a piezoelectric body ZM is interposed between a lower electrode ZD supplied with a predetermined reference potential and an upper electrode ZU supplied with a drive signal Com. is. The piezoelectric element PZ is, for example, a portion where the lower electrode ZDq, the upper electrode ZU, and the piezoelectric body ZM overlap when viewed from the Z1 direction. A pressure chamber CB is provided in the Z2 direction of the piezoelectric element PZ.
As described above, the piezoelectric element PZ is driven and deformed according to the potential change of the drive signal Com. The
図2及び図3に例示される通り、振動板4のZ1方向の面には、配線基板8が実装される。配線基板8は、制御装置90及び液体吐出ヘッド1を電気的に接続するための部品である。配線基板8としては、例えば、FPC又はFFC等の可撓性の配線基板が好適に採用される。ここで、FPCとは、Flexible Printed Circuitの略称であり、また、FFCとは、Flexible Flat Cableの略称である。配線基板8には、駆動回路81が実装される。駆動回路81は、制御信号SIによる制御のもとで、圧電素子PZに対して、駆動信号Comを供給するか否かを切り替える電気回路である。図4に例示される通り、駆動回路81は、配線810を介して、圧電素子PZの有する上部電極ZUに対して駆動信号Comを供給する。
なお、以下では、圧電素子PZ1に供給される駆動信号Comを、駆動信号Com1と称し、圧電素子PZ2に供給される駆動信号Comを、駆動信号Com2と称する場合がある。本実施形態では、ノズルNからインクを吐出させる際に、駆動回路81がノズルNに対応する圧電素子PZ1に供給する駆動信号Com1の波形と、駆動回路81がノズルNに対応する圧電素子PZ2に供給する駆動信号Com2の波形とが、略同じである場合を想定する。ここで、「略同じ」とは、完全に同じである場合の他に、誤差を考慮すれば同じであると看做せる場合を含む概念である。
As illustrated in FIGS. 2 and 3, a
Note that, hereinafter, the drive signal Com supplied to the piezoelectric element PZ1 may be referred to as drive signal Com1, and the drive signal Com supplied to the piezoelectric element PZ2 may be referred to as drive signal Com2. In this embodiment, when ejecting ink from the nozzle N, the waveform of the drive signal Com1 supplied by the
説明を図2及び図3に戻す。図3に例示される通り、振動板4のZ1方向の面には、保護基板7が設けられる。保護基板7は、M個の圧電素子PZ1を外気から保護する。更に、保護基板7は、圧力室基板3及び振動板4の機械的な強度を補強する構造体である。保護基板7は、振動板4の対向面に凹部を有する。保護基板7が振動板4の表面に固定されることによって保護空間SSが形成される。保護空間SSには、圧電素子PZが内包されている。
Returning to FIG. 2 and FIG. As illustrated in FIG. 3, a
図2及び図3に例示される通り、連通基板2のZ1方向には、貯留室形成基板5が設けられる。貯留室形成基板5は、Y軸方向に長尺な部材であり、インクの流路が形成される。
具体的には、貯留室形成基板5には、1個の供給流路RB1と、1個の排出流路RB2とが形成される。このうち、供給流路RB1は、供給流路RA1と連通し、供給流路RA1から見てZ1方向において、Y軸方向に延在するように設けられる。また、排出流路RB2は、排出流路RA2と連通し、排出流路RA2から見てZ1方向であって、供給流路RB1から見てX2方向において、Y軸方向に延在するように設けられる。
また、貯留室形成基板5には、供給流路RB1と連通する導入口51と、排出流路RB2と連通する排出口52とが設けられる。そして、供給流路RB1には、液体容器93から、導入口51を介してインクが供給される。また、排出流路RB2に貯留されたインクは、排出口52を介して回収される。
また、貯留室形成基板5には、開口50が設けられる。開口50の内側には、圧力室基板3と、振動板4と、配線基板8とが設けられる。
なお、貯留室形成基板5は、例えば、樹脂材料の射出成形により形成される。但し、貯留室形成基板5の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。
As illustrated in FIGS. 2 and 3, a storage
Specifically, one supply channel RB1 and one discharge channel RB2 are formed in the storage
Further, the storage
An
The storage
第1実施形態において、液体容器93から導入口51に供給されたインクは、供給流路RB1を経由して、供給流路RA1に流入する。そして、供給流路RA1に流入したインクの一部は、接続流路RX1及び接続流路RK1を経由して、圧力室CB1に流入する。また、圧力室CB1に流入したインクの一部は、連通流路RR1とノズル流路RNと連通流路RR2とを経由して、圧力室CB2に流入する。そして、圧力室CB2に流入したインクの一部は、接続流路RK2と接続流路RX2と排出流路RA2と排出流路RB2とを経由して、排出口52から排出される。
なお、駆動信号Com1により圧電素子PZ1が駆動される場合、圧力室CB1内部に充填されているインクの一部は、連通流路RR1とノズル流路RNとを経由して、ノズルNから吐出される。また、駆動信号Com2により圧電素子PZ2が駆動される場合、圧力室CB2内部に充填されているインクの一部は、連通流路RR2とノズル流路RNとを経由して、ノズルNから吐出される。
In the first embodiment, the ink supplied from the
Note that when the piezoelectric element PZ1 is driven by the drive signal Com1, part of the ink filled in the pressure chamber CB1 is discharged from the nozzle N via the communication flow path RR1 and the nozzle flow path RN. be. Further, when the piezoelectric element PZ2 is driven by the drive signal Com2, part of the ink filled inside the pressure chamber CB2 is discharged from the nozzle N via the communication flow path RR2 and the nozzle flow path RN. be.
図2及び図3に例示される通り、連通基板2のZ2方向の面上には、供給流路RA1と接続流路RX1と接続流路RK1とを閉塞するように、コンプライアンスシート61が設けられる。コンプライアンスシート61は、弾性材料から形成されており、供給流路RA1、接続流路RX1、及び、接続流路RK1内のインクの圧力変動を吸収する。また、連通基板2の+Z側の面上には、排出流路RA2と接続流路RX2と接続流路RK2とを閉塞するように、コンプライアンスシート62が設けられる。コンプライアンスシート62は、弾性材料から形成されており、排出流路RA2、接続流路RX2、及び、接続流路RK2内のインクの圧力変動を吸収する。
As illustrated in FIGS. 2 and 3, a
以上のように、本実施形態に係る液体吐出ヘッド1は、供給流路RA1から、接続流路RX1、循環流路RJ、及び、接続流路RX2を経由して排出流路RA2へと、インクを循環させる。このため、本実施形態では、圧力室CB内部のインクがノズルNから吐出されない期間が存在する場合であっても、圧力室CB内部及びノズル流路RN等において、インクが滞留した状態が継続することを防止できる。よって、本実施形態では、圧力室CB内部のインクがノズルNから吐出されない期間が存在する場合であっても、圧力室CBq内部のインクが増粘することを抑制することが可能となり、インクの増粘に起因してノズルNからインクが吐出できなくなる吐出異常の発生を予防することができる。
As described above, in the
また、本実施形態に係る液体吐出ヘッド1は、圧力室CB1内部に充填されているインクと、圧力室CB2内部に充填されているインクとを、ノズルNから吐出することができる。このため、本実施形態に係る液体吐出ヘッド1では、例えば、1個の圧力室CB内部に充填されているインクのみをノズルNから吐出する態様と比較して、ノズルNからのインクの吐出量を増大させることが可能となる。
Further, the
1.3.空洞部KB1の詳細
図5は、圧力室CB1[i]の近傍を拡大した図である。iは、2以上M-1以下の整数である。図5では、YZ平面に平行であって、連通流路RR1を通過する平面で液体吐出ヘッド1を切断し、切断した断面をX1方向に見た図を示す。但し、図5では、図面の煩雑化を防ぐため、保護基板7の図示を省略してある。
1.3. Details of Cavity KB1 FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the pressure chamber CB1[i]. i is an integer of 2 or more and M−1 or less. In FIG. 5, the
図5の例示において、連通基板2は、連通流路RR1[i-1]と、連通流路RR1[i]と、連通流路RR1[i+1]とを区画する。より詳細には、連通流路RR1[i-1]と連通流路RR1[i]とは、連通基板2の一部である連通隔壁RW[i-1]によって区切られる。連通流路RR1[i]と連通流路RR1[i+1]とは、連通基板2の一部である連通隔壁RW[i]によって仕切られる。
In the example of FIG. 5, the
図5の例示において、圧力室基板3は、圧力室CB1[i-1]と、圧力室CB1[i]と、圧力室CB1[i+1]とを区画する。圧電素子PZ1[i+1]は、圧電素子PZ1[i]に隣り合う。圧電素子PZ1[i-1]と、圧電素子PZ1[i]と、圧電素子PZ1[i+1]とは、圧力室基板3から見てZ1方向に設けられる。ノズル基板60は、圧力室基板3から見てZ2方向に設けられる。なお、Z1方向が「第1方向」の一例であり、Z2方向が「第2方向」の一例である。
In the example of FIG. 5, the
図5に例示するように、空洞部KB1[i-1]は、圧力室CB1[i-1]と圧力室CB1[i]との間に設けられる。空洞部KB1[i]は、圧力室CB1[i]と圧力室CB1[i+1]との間に設けられる。より詳細には、圧力室CB1[i-1]と空洞部KB1[i-1]とは、圧力室基板3の一部である圧力室隔壁CS1[i-1]によって区切られる。空洞部KB1[i-1]と圧力室CB1[i]とは、圧力室基板3の一部である圧力室隔壁CS2[i-1]によって仕切られる。圧力室CB1[i]と空洞部KB1[i]とは、圧力室基板3の一部である圧力室隔壁CS1[i]によって区切られる。空洞部KB1[i]と圧力室CB1[i+1]とは、圧力室基板3の一部である圧力室隔壁CS2[i]によって区切られる。以下の記載において、圧力室隔壁CS1[1]から圧力室隔壁CS1[M-1]までを、圧力室隔壁CS1と総称することがあり、圧力室隔壁CS2[1]から圧力室隔壁CS2[M-1]までを、圧力室隔壁CS2と総称することがある。更に、圧力室隔壁CS1と圧力室隔壁CS2とを、圧力室隔壁CSと総称することがある。
As illustrated in FIG. 5, the cavity KB1[i−1] is provided between the pressure chambers CB1[i−1] and CB1[i]. The cavity KB1[i] is provided between the pressure chamber CB1[i] and the pressure chamber CB1[i+1]. More specifically, the pressure chamber CB1[i−1] and the cavity KB1[i−1] are separated by a pressure chamber partition CS1[i−1] which is a part of the
Y軸方向における空洞部KB1の幅yKBは、例えば、1から10マイクロメートルの間である。Y軸方向における2つの圧力室CB1の間の幅、言い換えれば、Y軸方向において、圧力室隔壁CS1の幅と、空洞部KB1の幅と、圧力室隔壁CS2の幅との合計は、例えば、15から20マイクロメートルの間である。図5に例示されるように、幅yKBは、Y軸方向における圧力室CB1の幅yCBよりも狭い。なお、Y軸方向は、複数のノズルNの配列方向であり、「ノズル列方向」の一例である。 The width yKB of the cavity KB1 in the Y-axis direction is, for example, between 1 and 10 micrometers. The width between the two pressure chambers CB1 in the Y-axis direction, in other words, the sum of the width of the pressure chamber partition CS1, the width of the cavity KB1, and the width of the pressure chamber partition CS2 in the Y-axis direction is, for example, between 15 and 20 micrometers. As illustrated in FIG. 5, the width yKB is narrower than the width yCB of the pressure chamber CB1 in the Y-axis direction. The Y-axis direction is the direction in which the nozzles N are arranged, and is an example of the "nozzle row direction."
空洞部KB1は、圧力室基板3と、連通基板2と、振動板4と、によって区画される。より詳細には、空洞部KB1[i]は、圧力室基板3の圧力室隔壁CS1[i]のY2方向の面CF1と、圧力室基板3の圧力室隔壁CS2[i]のY1方向の面CF2と、連通基板2のZ1方向の面2F1と、振動板4のZ2方向の面4F2とによって区画される。面2F1は、連通基板2が有する2つの面のうち圧力室基板3に近い面であり、「第1面」の一例である。面4F2は、振動板4が有する2つの面のうち圧力室基板3に近い面である。
The cavity KB1 is defined by the
面2F1と、圧力室基板3のZ2方向の面3F2とは、接着剤により接合される。面3F2は、圧力室基板3が有する2つの面のうちノズル基板60に近い面であり、「第2面」の一例である。空洞部KB1は、圧力室基板3のZ1方向の面3F1に向かって開口し、更に、面3F2に向かって開口する。即ち、空洞部KB1は、圧力室基板3を貫通する貫通孔であるとも言える。
The surface 2F1 and the Z2-direction surface 3F2 of the
なお、圧力室CB1[i]が「第1圧力室」に相当し、且つ、圧力室CB1[i+1]が「第2圧力室」に相当する場合、圧電素子PZ1[i]が「第1駆動素子」に相当し、圧電素子PZ1[i+1]が「第2駆動素子」に相当し、ノズルN[i]が「第1ノズル」に相当し、ノズルN[i+1]が「第2ノズル」に相当し、連通流路RR1[i]が「第1連通流路」に相当し、屈曲部BD1[i]が「第1屈曲部」に相当し、連通流路RR1[i+1]が「第2連通流路」に相当し、屈曲部BD1[i+1]が「第2屈曲部」に相当し、空洞部KB1[i]が「第1空洞部」に相当する。また、圧力室CB1[i]が「第1圧力室」に相当し、且つ、圧力室CB1[i-1]が「第2圧力室」に相当することもできる。この場合、圧電素子PZ1[i]が「第1駆動素子」に相当し、圧電素子PZ1[i-1]が「第2駆動素子」に相当し、ノズルN[i]が「第1ノズル」に相当し、ノズルN[i-1]が「第2ノズル」に相当し、連通流路RR1[i]が「第1連通流路」に相当し、屈曲部BD1[i]が「第1屈曲部」に相当し、連通流路RR1[i-1]が「第2連通流路」に相当し、屈曲部BD1[i-1]が「第2屈曲部」に相当し、空洞部KB1[i-1]が「第1空洞部」に相当する。 Note that when the pressure chamber CB1[i] corresponds to the “first pressure chamber” and the pressure chamber CB1[i+1] corresponds to the “second pressure chamber”, the piezoelectric element PZ1[i] corresponds to the “first drive The piezoelectric element PZ1[i+1] corresponds to the "second driving element", the nozzle N[i] corresponds to the "first nozzle", and the nozzle N[i+1] corresponds to the "second nozzle". , the communication flow path RR1[i] corresponds to the "first communication flow path", the bent portion BD1[i] corresponds to the "first bent portion", and the communication flow path RR1[i+1] corresponds to the "second The bent portion BD1[i+1] corresponds to the “second bent portion”, and the hollow portion KB1[i] corresponds to the “first hollow portion”. Also, the pressure chamber CB1[i] can correspond to the "first pressure chamber" and the pressure chamber CB1[i-1] can correspond to the "second pressure chamber". In this case, the piezoelectric element PZ1[i] corresponds to the "first driving element", the piezoelectric element PZ1[i-1] corresponds to the "second driving element", and the nozzle N[i] corresponds to the "first nozzle". , the nozzle N[i−1] corresponds to the “second nozzle”, the communication channel RR1[i] corresponds to the “first communication channel”, and the bending portion BD1[i] corresponds to the “first The communication channel RR1[i−1] corresponds to the “second communication channel”, the curved portion BD1[i−1] corresponds to the “second curved portion”, and the hollow portion KB1 [i−1] corresponds to the “first cavity”.
図6は、X軸方向における空洞部KB1の寸法を説明するための図である。図6の上部には、圧電素子PZ1[i]付近をZ2方向に見た平面図が示される。但し、本来であれば、圧電素子PZ1は保護基板7に隠れて見えないが、圧電素子PZ1の位置関係を見やすくするため、圧電素子PZ1を実線で示す。更に、X軸方向における圧力室CB1及び空洞部KB1の寸法を示すため、振動板4の表示を省略する。図6の下部には、圧電素子PZ1[i]をXZ平面に平行な面に沿って切断し、Y2方向に断面を見た図が示される。
FIG. 6 is a diagram for explaining the dimensions of the hollow portion KB1 in the X-axis direction. The top of FIG. 6 shows a plan view of the vicinity of the piezoelectric element PZ1[i] viewed in the Z2 direction. However, although the piezoelectric element PZ1 is normally hidden by the
X軸方向における空洞部KB1[i]の寸法xKBは、X軸方向における圧力室CB1[i]の寸法xCB以上であり、x軸方向における保護空間SSの寸法xSS以下である。図6の例示では、寸法xKBは、寸法xCBより長く、寸法xSSより短い。また、第1実施形態では、Y2方向に見て、圧力室CB1の全ては、空洞部KB1に重なる。 The dimension xKB of the cavity KB1[i] in the X-axis direction is greater than or equal to the dimension xCB of the pressure chamber CB1[i] in the X-axis direction and less than or equal to the dimension xSS of the protective space SS in the x-axis direction. In the illustration of FIG. 6, dimension xKB is longer than dimension xCB and shorter than dimension xSS. Further, in the first embodiment, when viewed in the Y2 direction, the entire pressure chamber CB1 overlaps the hollow portion KB1.
なお、X軸方向は、複数のノズルNの配列方向であるY軸方向とZ1方向との両方に交差する方向であり、「流路方向」の一例である。 The X-axis direction is a direction intersecting both the Y-axis direction and the Z1 direction, which are the directions in which the plurality of nozzles N are arranged, and is an example of the "flow path direction."
1.4.構造クロストークについて
第1実施形態では、空洞部KB1[i]が圧力室隔壁CS1[i]と圧力室隔壁CS2[i]との撓みを吸収するため、構造クロストークが抑制されるが以下ではこの点について説明する。構造クロストークとは、あるノズルNに連通する圧力室の隣の圧力室の圧力変動によって、圧力室等の流路の隔壁が変形し、あるノズルNからのインクの吐出に影響を与える現象である。以下の記載において、M個の圧電素子PZ1のうち圧電素子PZ1[i]のみ駆動する状態を「部分駆動状態」と記載し、M個の圧電素子PZ1の全てが駆動する状態を「全駆動状態」と記載する。圧電素子PZ1に供給される駆動信号Comは、圧電素子PZ1を駆動させる駆動波形を含む。M個の圧電素子PZ1に供給される駆動波形を互いに異ならせることも可能であるが、以下では、説明の簡略化のため、全駆動状態において、M個の圧電素子PZ1に供給される駆動波形が略同一であるとして説明する。略同一とは、完全に同一である場合の他に、誤差を考慮すれば同一であると看做せる場合を含む。
1.4. Structural Crosstalk In the first embodiment, since the cavity KB1[i] absorbs the deflection between the pressure chamber partition CS1[i] and the pressure chamber partition CS2[i], structural crosstalk is suppressed. This point will be explained. Structural crosstalk is a phenomenon in which ink ejection from a certain nozzle N is affected by deformation of the partition wall of a flow path such as a pressure chamber due to pressure fluctuations in a pressure chamber adjacent to a pressure chamber communicating with a certain nozzle N. be. In the following description, a state in which only the piezoelectric element PZ1[i] among the M piezoelectric elements PZ1 is driven is referred to as a "partially driven state," and a state in which all the M piezoelectric elements PZ1 are driven is referred to as a "fully driven state." ”. A drive signal Com supplied to the piezoelectric element PZ1 includes a drive waveform for driving the piezoelectric element PZ1. It is possible to make the drive waveforms supplied to the M piezoelectric elements PZ1 different from each other. are substantially the same. “Substantially the same” includes not only the case of being completely the same but also the case of being considered to be the same if an error is taken into account.
部分駆動状態と全駆動状態とを用いて構造クロストークを説明すると、部分駆動状態におけるノズルN[i]の吐出性能と、全駆動状態におけるノズルN[i]の吐出性能とが変動することである。吐出性能は、ノズルNから吐出されるインクの吐出量、及び、ノズルNから吐出されるインクの吐出速度の一方又は両方である。本実施形態では、吐出性能は、ノズルNから吐出されるインクの吐出量であるとして説明する。空洞部KB1によって構造クロストークが抑制される理由を説明するため、空洞部KB1を有さない態様の構造クロストークについて、図7及び図8を用いて説明する。 Structural crosstalk will be explained using the partial drive state and the full drive state. be. The ejection performance is one or both of the amount of ink ejected from the nozzle N and the ejection speed of the ink ejected from the nozzle N. In this embodiment, the ejection performance is described as the ejection amount of ink ejected from the nozzles N. As shown in FIG. In order to explain why structural crosstalk is suppressed by the cavity KB1, structural crosstalk in a mode without the cavity KB1 will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG.
図7は、本実施形態とは異なり空洞部KB1を有さない態様である比較例において、部分駆動状態の圧力室CB1[i]付近の状態を示す図である。比較例では、圧力室基板3の替わりに圧力室基板3aを有する点で、第1実施形態と相違する。圧力室基板3aは、空洞部KB1及び空洞部KB2を有さない。比較例において、2つの圧力室CB1の間には、圧力室基板3の一部である圧力室隔壁CWが設けられる。以下の記載において、圧力室CB1[i]と圧力室CB1[i+1]との間に設けられた圧力室隔壁CWを、圧力室隔壁CW[i]と表現することがある。図7では、部分駆動状態であることを示すため、ノズルN[i]から吐出された液滴DR1[i]を示してある。
FIG. 7 is a diagram showing the state of the vicinity of the pressure chamber CB1[i] in the partially driven state in a comparative example that does not have the hollow portion KB1 unlike the present embodiment. The comparative example differs from the first embodiment in that it has a
図7に例示するように、圧電素子PZ1[i]が駆動することにより圧電素子PZ1[i]が変形し、圧力室CB1[i]の圧力が変化する。圧力室CB1[i]の圧力変化によって、圧力室隔壁CW[i-1]にはY2方向の応力σ1[i]が発生し、応力σ1[i]によって圧力室隔壁CW[i-1]がY2方向に向かって撓む。更に、圧力室CB1[i]の圧力変化によって、圧力室隔壁CW[i]にはY1方向の応力σ2[i]が発生し、応力σ2によって圧力室隔壁CW[i]がY1方向に向かって撓む。更に、圧力室CB1[i]の圧力変化によって、連通隔壁RW[i-1]にはY2方向の応力σ3[i]が発生し、応力σ3[i]によって連通隔壁RW[i-1]がY2方向に向かって撓む。更に、圧力室CB1[i]の圧力変化によって、連通隔壁RW[i]にはY1方向の応力σ4[i]が発生し、連通隔壁RW[i]がY1方向に向かって撓む。 As illustrated in FIG. 7, when the piezoelectric element PZ1[i] is driven, the piezoelectric element PZ1[i] is deformed and the pressure in the pressure chamber CB1[i] changes. Due to the pressure change in the pressure chamber CB1[i], a stress σ1[i] in the Y2 direction is generated in the pressure chamber partition CW[i−1]. It bends in the Y2 direction. Furthermore, due to the pressure change in the pressure chamber CB1[i], a stress σ2[i] in the Y1 direction is generated in the pressure chamber partition CW[i]. bend. Furthermore, due to the pressure change in the pressure chamber CB1[i], a stress σ3[i] in the Y2 direction is generated in the communication partition RW[i−1], and the stress σ3[i] causes the communication partition RW[i−1] to It bends in the Y2 direction. Furthermore, due to the pressure change in the pressure chamber CB1[i], a Y1-direction stress σ4[i] is generated in the communication partition RW[i], and the communication partition RW[i] bends in the Y1 direction.
以上により、比較例において、部分駆動状態における圧力室CB1[i]と連通流路RR1[i]との排除体積ΔW1は、圧力室隔壁CW[i-1]、圧力室隔壁CW[i]、連通隔壁RW[i-1]、及び、連通隔壁RW[i]が撓む分減少する。排除体積は、振動板4の振動による圧力室CB1[i]と連通流路RR1[i]との体積の変動量を意味する。
As described above, in the comparative example, the excluded volume ΔW1 between the pressure chamber CB1[i] and the communication flow path RR1[i] in the partial drive state is the pressure chamber partition CW[i−1], the pressure chamber partition CW[i], It decreases as the communication partition RW[i−1] and the communication partition RW[i] bend. The excluded volume means the amount of change in volume between the pressure chamber CB1[i] and the communication flow path RR1[i] due to the vibration of the
図8は、比較例において、全駆動状態の圧力室CB1[i]付近の状態を示す図である。図8では、全駆動状態であることを示すため、ノズルN[i-1]から吐出された液滴DR2[i-1]と、ノズルN[i]から吐出された液滴DR2[i]と、ノズルN[i+1]から吐出された液滴DR2[i+1]とを示してある。 FIG. 8 is a diagram showing the state near the pressure chamber CB1[i] in the full drive state in the comparative example. In FIG. 8, to show the full drive state, a droplet DR2[i−1] ejected from the nozzle N[i−1] and a droplet DR2[i] ejected from the nozzle N[i] , and a droplet DR2[i+1] ejected from the nozzle N[i+1].
図8に例示するように、圧電素子PZ1の全てが駆動することにより圧電素子PZ1の全てが変形し、全ての圧力室CB1の圧力が変化する。圧力室CB1[i-1]の圧力変化によって、圧力室隔壁CW[i-1]にはY1方向の応力σ2[i-1]が発生する。更に、圧力室CB1[i]の圧力変化によって、圧力室隔壁CW[i-1]にはY2方向の応力σ1[i]が発生する。従って、互いに異なる方向に作用する応力σ2[i-1]と応力σ1[i]とが相殺するため、圧力室隔壁CW[i-1]が撓まない。 As illustrated in FIG. 8, driving all of the piezoelectric elements PZ1 deforms all of the piezoelectric elements PZ1, thereby changing the pressures of all the pressure chambers CB1. A stress σ2[i−1] in the Y1 direction is generated in the pressure chamber partition CW[i−1] due to the pressure change in the pressure chamber CB1[i−1]. Furthermore, due to the pressure change in the pressure chamber CB1[i], a stress σ1[i] in the Y2 direction is generated in the pressure chamber partition CW[i−1]. Therefore, since the stress σ2[i−1] and the stress σ1[i] acting in different directions cancel each other, the pressure chamber partition CW[i−1] does not bend.
圧力室CB1[i]の圧力変化によって、圧力室隔壁CW[i]にはY1方向の応力σ2[i]が発生する。更に、圧力室CB1[i+1]の圧力変化によって、圧力室隔壁CW[i]にはY2方向の応力σ1[i]が発生する。従って、互いに異なる方向に作用する応力σ2[i]と応力σ1[i+1]とが相殺するため、圧力室隔壁CW[i]が撓まない。 A stress σ2[i] in the Y1 direction is generated in the pressure chamber partition CW[i] due to the pressure change in the pressure chamber CB1[i]. Furthermore, due to the pressure change in the pressure chamber CB1[i+1], a stress σ1[i] in the Y2 direction is generated in the pressure chamber partition wall CW[i]. Therefore, since the stress σ2[i] and the stress σ1[i+1] acting in different directions cancel each other, the pressure chamber partition CW[i] does not bend.
圧力室CB1[i-1]の圧力変化によって、連通隔壁RW[i-1]にはY1方向の応力σ4[i-1]が発生する。更に、圧力室CB1[i]の圧力変化によって、連通隔壁RW[i-1]にはY2方向の応力σ3[i]が発生する。従って、互いに異なる方向に作用する応力σ4[i-1]と応力σ3[i]とが相殺するため、連通隔壁RW[i-1]が撓まない。 A stress σ4[i−1] in the Y1 direction is generated in the communication partition RW[i−1] due to the pressure change in the pressure chamber CB1[i−1]. Furthermore, due to the pressure change in the pressure chamber CB1[i], a stress σ3[i] in the Y2 direction is generated in the communication partition RW[i−1]. Therefore, since the stress σ4[i−1] and the stress σ3[i] acting in different directions cancel each other, the communication partition RW[i−1] does not bend.
圧力室CB1[i]の圧力変化によって、連通隔壁RW[i]にはY1方向の応力σ4[i]が発生する。更に、圧力室CB1[i+1]の圧力変化によって、連通隔壁RW[i]にはY2方向の応力σ3[i+1]が発生する。従って、互いに異なる方向に作用する応力σ4[i]と応力σ3[i+1]とが相殺するため、連通隔壁RW[i]が撓まない。 A stress σ4[i] in the Y1 direction is generated in the communication partition RW[i] due to the pressure change in the pressure chamber CB1[i]. Furthermore, due to the pressure change in the pressure chamber CB1[i+1], a stress σ3[i+1] in the Y2 direction is generated in the communication partition RW[i]. Therefore, since the stress σ4[i] and the stress σ3[i+1] acting in mutually different directions cancel each other, the communication partition RW[i] does not bend.
以上により、比較例において、全駆動状態における圧力室CB1[i]と連通流路RR1[i]との排除体積ΔW2は、圧力室隔壁CS[i-1]、圧力室隔壁CS[i]、連通隔壁RW[i-1]、及び、連通隔壁RW[i]が撓まない分、部分駆動状態における圧力室CB1[i]と連通流路RR1[i]との排除体積よりも大きい。図7及び図8では、部分駆動状態におけるノズルNからの吐出量と、全駆動状態におけるノズルNからの吐出量との大小関係を、液滴DR1[i]と液滴DR2[i]との大きさで表現してある。図7及び図8に例示される通り、液滴DR2[i]は、液滴DR1[i]より大きい。液滴DR2[i]が液滴DR1[i]より大きくなることは、印刷データImgに示されていることではなく、ユーザーが意図しない現象である。構造クロストークが発生すると、媒体PPの表面に形成される画像が、印刷データImgが示す画像と異なるので、媒体PPの表面に形成される画像の画質が低下する。 As described above, in the comparative example, the excluded volume ΔW2 between the pressure chamber CB1[i] and the communication flow path RR1[i] in the full drive state is the pressure chamber partition CS[i−1], the pressure chamber partition CS[i], Since the communication partition RW[i−1] and the communication partition RW[i] do not bend, the displacement volume is larger than that between the pressure chamber CB1[i] and the communication flow path RR1[i] in the partial drive state. 7 and 8, the magnitude relationship between the ejection amount from the nozzle N in the partial drive state and the ejection amount from the nozzle N in the full drive state is shown between the droplet DR1[i] and the droplet DR2[i]. expressed in terms of size. As illustrated in FIGS. 7 and 8, droplet DR2[i] is larger than droplet DR1[i]. The droplet DR2[i] becoming larger than the droplet DR1[i] is not what is shown in the print data Img, but is a phenomenon unintended by the user. When structural crosstalk occurs, the image formed on the surface of the medium PP is different from the image indicated by the print data Img, so the image quality of the image formed on the surface of the medium PP is degraded.
液滴DR2[i]の体積と液滴DR1[i]の体積との差分ΔD1は、下記(1)式により示される。
ΔD1=ΔW2-ΔW1 (1)
A difference ΔD1 between the volume of the droplet DR2[i] and the volume of the droplet DR1[i] is expressed by the following formula (1).
ΔD1 = ΔW2 - ΔW1 (1)
(1)式は、下記(2)式のように言い換えられる。
ΔD1=ΔCS[i-1]+ΔCS[i]+ΔRW[i-1]+ΔRW[i] (2)
Equation (1) can be rephrased as Equation (2) below.
ΔD1=ΔCS[i−1]+ΔCS[i]+ΔRW[i−1]+ΔRW[i] (2)
但し、ΔCS[i-1]は、圧力室隔壁CS[i-1]の撓みによる圧力室CB1[i]の体積の変動量を示す。ΔCS[i]は、圧力室隔壁CS[i]の撓みによる圧力室CB1[i]の体積の変動量を示す。ΔRW[i-1]は、連通隔壁RW[i-1]の撓みによる連通流路RR1[i]の体積の変動量を示す。ΔRW[i]は、連通隔壁RW[i]の撓みによる連通流路RR1[i]の体積の変動量を示す。ΔCS[i-1]、ΔCS[i]、ΔRW[i-1]、及び、ΔRW[i]は、全て正の値である。 However, ΔCS[i−1] indicates the amount of change in the volume of the pressure chamber CB1[i] due to the deflection of the pressure chamber partition CS[i−1]. ΔCS[i] indicates the amount of change in the volume of the pressure chamber CB1[i] due to the deflection of the pressure chamber partition CS[i]. ΔRW[i−1] indicates the amount of change in the volume of the communication flow path RR1[i] due to the deflection of the communication partition RW[i−1]. ΔRW[i] indicates the amount of change in the volume of the communication flow path RR1[i] due to the deflection of the communication partition RW[i]. ΔCS[i−1], ΔCS[i], ΔRW[i−1], and ΔRW[i] are all positive values.
次に、空洞部KB1によって構造クロストークが抑制される理由について、図9及び図10を用いて説明する。 Next, the reason why structural crosstalk is suppressed by the hollow portion KB1 will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG.
図9は、第1実施形態において、部分駆動状態の圧力室CB1[i]付近の状態を示す図である。図9では、部分駆動状態であることを示すため、ノズルN[i]から吐出された液滴DR3[i]を示してある。 FIG. 9 is a diagram showing a state near the pressure chamber CB1[i] in the partial drive state in the first embodiment. In FIG. 9, a droplet DR3[i] ejected from the nozzle N[i] is shown to indicate the partial drive state.
図9に例示するように、圧電素子PZ1[i]が駆動することにより圧電素子PZ1[i]が変形し、圧力室CB1[i]の圧力が変化する。圧力室CB[i]の圧力変化によって、圧力室隔壁CS2[i-1]がY1方向に向かって撓み、圧力室隔壁CS1[i]がY1方向に向かって撓む。空洞部KB1[i-1]に充填された空気は、気体であるから、外部からの応力によって圧縮される。空洞部KB1[i-1]内の空気が圧縮されて空洞部KB1[i-1]内の圧力は上昇するが、圧力室隔壁CS2[i-1]を大きく変形させる程ではない。同様に、空洞部KB1[i]内の空気が圧縮されて空洞部KB1[i]内の圧力は上昇するが、圧力室隔壁CS2[i]を大きく変形させる程ではない。このように、圧力室CB1の圧力変化によって空洞部KB1を区画する2つの圧力室隔壁CSのうち一方の圧力室隔壁CSが撓んだとしても、空洞部KB1内の空気が圧縮される、言い換えれば、空洞部KB1が一方の圧力室隔壁CSの撓みを吸収するため、他方の圧力室隔壁CSが撓むことを抑制できる。
なお、空洞部KB1が液体吐出ヘッド1の外部の大気に対して開放している態様では、圧力室隔壁CS1[i]がY1方向に向かって撓み、空洞部KB1[i]の体積が縮小しても、空洞部KB1[i]内の圧力は変化しない。従って、空洞部KB1が液体吐出ヘッド1の外部の大気に対して開放している態様は、空洞部KB1が液体吐出ヘッド1の外部の大気に対して密閉している態様と比較して、圧力室隔壁CS2[i]を変形させないことができる。
As illustrated in FIG. 9, driving the piezoelectric element PZ1[i] deforms the piezoelectric element PZ1[i] and changes the pressure in the pressure chamber CB1[i]. Due to the pressure change in the pressure chamber CB[i], the pressure chamber partition CS2[i−1] bends in the Y1 direction, and the pressure chamber partition CS1[i] bends in the Y1 direction. Since the air filled in the cavity KB1[i−1] is gas, it is compressed by external stress. The air in the cavity KB1[i-1] is compressed and the pressure in the cavity KB1[i-1] rises, but not to the extent that the pressure chamber partition CS2[i-1] is significantly deformed. Similarly, the air in the cavity KB1[i] is compressed and the pressure in the cavity KB1[i] rises, but not to the extent that the pressure chamber partition CS2[i] is significantly deformed. In this way, even if one of the two pressure chamber partition walls CS defining the cavity KB1 is flexed due to a change in the pressure of the pressure chamber CB1, the air inside the cavity KB1 is compressed. For example, since the hollow portion KB1 absorbs the bending of one pressure chamber partition CS, it is possible to suppress the bending of the other pressure chamber partition CS.
Note that in a mode in which the cavity KB1 is open to the atmosphere outside the
圧力室CB1[i]の圧力変化によって、連通隔壁RW[i-1]にはY2方向の応力σ3[i]が発生し、応力σ3[i]によって連通隔壁RW[i-1]がY2方向に向かって撓む。更に、圧力室CB1[i]の圧力変化によって、連通隔壁RW[i]にはY1方向の応力σ4[i]が発生し、連通隔壁RW[i]がY1方向に向かって撓む。 A stress σ3[i] in the Y2 direction is generated in the communication partition RW[i−1] due to the pressure change in the pressure chamber CB1[i], and the stress σ3[i] causes the communication partition RW[i−1] to move in the Y2 direction. bend toward. Furthermore, due to the pressure change in the pressure chamber CB1[i], a Y1-direction stress σ4[i] is generated in the communication partition RW[i], and the communication partition RW[i] bends in the Y1 direction.
以上により、第1実施形態において、部分駆動状態における圧力室CB1[i]と連通流路RR1[i]との排除体積ΔW3は、圧力室隔壁CS[i-1]、圧力室隔壁CS[i]、連通隔壁RW[i-1]、及び、連通隔壁RW[i]の変形分減少する。 As described above, in the first embodiment, the excluded volume ΔW3 between the pressure chamber CB1[i] and the communication passage RR1[i] in the partial drive state is determined by the pressure chamber partition CS[i−1], the pressure chamber partition CS[i ], communication partition RW[i−1], and communication partition RW[i].
図10は、第1実施形態において、全駆動状態の圧力室CB1[i]付近の状態を示す図である。図10では、全駆動状態であることを示すため、ノズルN[i-1]から吐出された液滴DR4[i-1]と、ノズルN[i]から吐出された液滴DR4[i]と、ノズルN[i+1]から吐出された液滴DR4[i+1]とを示してある。 FIG. 10 is a diagram showing the state around the pressure chamber CB1[i] in the full drive state in the first embodiment. In FIG. 10, to indicate the full drive state, a droplet DR4[i−1] ejected from the nozzle N[i−1] and a droplet DR4[i] ejected from the nozzle N[i] , and a droplet DR4[i+1] ejected from the nozzle N[i+1].
図10に例示するように、圧電素子PZ1の全てが駆動することにより圧電素子PZ1の全てが変形し、全ての圧力室CB1の圧力が変化する。圧力室CB1[i-1]の圧力変化によって、圧力室隔壁CS1[i-1]にはY1方向の応力σ2[i-1]が発生する。また、圧力室CB1[i]の圧力変化によって、圧力室隔壁CS2[i-1]にはY2方向の応力σ1[i]が発生する。空洞部KB1[i-1]に充填された空気は、気体であるから、外部からの応力によって圧縮される。空洞部KB1[i-1]に充填された空気が圧縮され、圧力室隔壁CS1[i-1]はY1方向に向かって撓み、圧力室隔壁CS1[i-1]はY2方向に向かって撓む。同様に、空洞部KB1[i]に充填された空気が圧縮され、Y1方向の応力σ2[i]によって圧力室隔壁CS1[i-1]はY1方向に向かって撓み、Y2方向の応力σ1[i+1]によって圧力室隔壁CS1[i-1]はY2方向に向かって撓む。 As illustrated in FIG. 10, driving all of the piezoelectric elements PZ1 deforms all of the piezoelectric elements PZ1, and the pressures of all the pressure chambers CB1 change. A stress σ2[i−1] in the Y1 direction is generated in the pressure chamber partition CS1[i−1] due to the pressure change in the pressure chamber CB1[i−1]. Moreover, due to the pressure change in the pressure chamber CB1[i], a stress σ1[i] in the Y2 direction is generated in the pressure chamber partition CS2[i−1]. Since the air filled in the cavity KB1[i−1] is gas, it is compressed by external stress. The air filled in the cavity KB1[i−1] is compressed, the pressure chamber partition CS1[i−1] bends in the Y1 direction, and the pressure chamber partition CS1[i−1] bends in the Y2 direction. nothing. Similarly, the air filled in the cavity KB1[i] is compressed, and the stress σ2[i] in the Y1 direction bends the pressure chamber partition CS1[i−1] in the Y1 direction, causing the stress σ1[i] in the Y2 direction. i+1] causes the pressure chamber partition CS1[i−1] to bend in the Y2 direction.
連通隔壁RW[i-1]及び連通隔壁RW[i]については、図8と同様であるため、説明を省略する。 Since the communication partition RW[i−1] and the communication partition RW[i] are the same as those in FIG. 8, the description thereof is omitted.
以上により、第1実施形態において、全駆動状態における圧力室CB1[i]と連通流路RR1[i]との排除体積ΔW4は、圧力室隔壁CS[i-1]、及び、圧力室隔壁CS[i]が撓む分減少する。第1実施形態でも、全駆動状態におおける圧力室CB1[i]と連通流路RR[i]との排除体積は、連通隔壁RW[i-1]、及び、連通隔壁RW[i]が撓まない分、部分駆動状態における圧力室CB1[i]と連通流路RR1[i]との排除体積よりも大きい。図9及び図10では、部分駆動状態におけるノズルNからの吐出量と、全駆動状態におけるノズルNからの吐出量との大小関係を、液滴DR3[i]と液滴DR4[i]との大きさで表現してある。図9及び図10に例示される通り、液滴DR4[i]は、液滴DR3[i]より大きい。但し、液滴DR4[i]の大きさと液滴DR3[i]との大きさの差分は、液滴DR2の大きさと液滴DR[1]の大きさの差分よりも小さい。 As described above, in the first embodiment, the excluded volume ΔW4 between the pressure chamber CB1[i] and the communication passage RR1[i] in the full drive state is determined by the pressure chamber partition CS[i−1] and the pressure chamber partition CS [i] is reduced by the bending amount. Also in the first embodiment, the displacement volume between the pressure chamber CB1[i] and the communication flow path RR[i] in the full drive state is Since it does not bend, it is larger than the excluded volume between the pressure chamber CB1[i] and the communication flow path RR1[i] in the partial drive state. 9 and 10, the magnitude relationship between the ejection amount from the nozzle N in the partial drive state and the ejection amount from the nozzle N in the full drive state is shown between the droplet DR3[i] and the droplet DR4[i]. expressed in terms of size. As illustrated in FIGS. 9 and 10, droplet DR4[i] is larger than droplet DR3[i]. However, the difference between the size of the droplet DR4[i] and the size of the droplet DR3[i] is smaller than the difference between the size of the droplet DR2 and the size of the droplet DR[1].
第1実施形態と空洞部KB1を有さない態様とについて比較する。空洞部KB1を有さない態様において、部分駆動状態と全駆動状態との排除体積の差分は、圧力室隔壁CS[i-1]、圧力室隔壁CS[i]、連通隔壁RW[i-1]、及び、連通隔壁RW[i]が撓む分に相当する。一方、第1実施形態において、部分駆動状態と全駆動状態との排除体積の差分は、連通隔壁RW[i-1]、及び、連通隔壁RW[i]が撓む分に相当する。従って、第1実施形態では、比較例と比較して、部分駆動状態でも全駆動状態でも圧力室隔壁CS[i-1]及び圧力室隔壁CS[i]が撓むので排除体積の差分が抑えられる、即ち、構造クロストークを抑制できる。 A comparison will be made between the first embodiment and a mode that does not have the cavity portion KB1. In the embodiment without the hollow portion KB1, the difference in displacement volume between the partial drive state and the full drive state is the pressure chamber partition CS[i−1], the pressure chamber partition CS[i], the communication partition RW[i−1 ] and the bending of the communication partition RW[i]. On the other hand, in the first embodiment, the difference in displacement volume between the partial drive state and the full drive state corresponds to the bending of the communication partition RW[i−1] and the communication partition RW[i]. Therefore, in the first embodiment, compared to the comparative example, the pressure chamber partition CS[i−1] and the pressure chamber partition CS[i] are bent in both the partial drive state and the full drive state, so the difference in displacement volume is suppressed. that is, structural crosstalk can be suppressed.
液滴DR2[i]の体積と液滴DR1[i]の体積との差分ΔD1と、液滴DR4[i]の体積と液滴DR3[i]の体積との差分ΔD2とを用いて、第1実施形態において構造クロストークが抑制できる理由について説明する。差分ΔD2は、下記(3)式により示される。 Using the difference ΔD1 between the volume of the droplet DR2[i] and the volume of the droplet DR1[i] and the difference ΔD2 between the volume of the droplet DR4[i] and the volume of the droplet DR3[i], The reason why structural crosstalk can be suppressed in one embodiment will be described. The difference ΔD2 is expressed by the following formula (3).
ΔD2=ΔW4-ΔW3 (3) ΔD2=ΔW4−ΔW3 (3)
(3)式は、下記(4)式のように言い換えられる。
ΔD2=ΔRW[i-1]+ΔRW[i] (4)
Equation (3) can be rephrased as Equation (4) below.
ΔD2=ΔRW[i−1]+ΔRW[i] (4)
比較例における全駆動状態と部分駆動状態との液滴の体積の差分ΔD1と、第1実施形態における全駆動状態と部分駆動状態との液滴の体積の差分ΔD2とを比較すると、下記(5)式が得られる。 Comparing the droplet volume difference ΔD1 between the full drive state and the partial drive state in the comparative example with the droplet volume difference ΔD2 between the full drive state and the partial drive state in the first embodiment, the following (5 ) is obtained.
ΔD2-ΔD1 (5) ΔD2-ΔD1 (5)
(5)式は、(2)式及び(4)式を用いて、下記(6)式のように変形できる。
(ΔRW[i-1]+ΔRW[i])-(ΔCS[i-1]+ΔCS[i]+ΔRW[i-1]+ΔRW[i])
=-ΔCS[i-1]-ΔCS[i] (6)
Equation (5) can be transformed into Equation (6) below using Equations (2) and (4).
(ΔRW[i−1]+ΔRW[i])−(ΔCS[i−1]+ΔCS[i]+ΔRW[i−1]+ΔRW[i])
=-ΔCS[i-1]-ΔCS[i] (6)
ΔCS[i-1]及びΔCS[i]は、共に正の値である。従って、(5)式及び(6)式は、負の値を示す。以上により、第1実施形態における全駆動状態と部分駆動状態との液滴の体積の差分ΔD2は、比較例における全駆動状態と部分駆動状態との液滴の体積の差分ΔD1より小さい。即ち、構造クロストークを抑制できる。 Both ΔCS[i−1] and ΔCS[i] are positive values. Therefore, equations (5) and (6) show negative values. As described above, the droplet volume difference ΔD2 between the full drive state and the partial drive state in the first embodiment is smaller than the droplet volume difference ΔD1 between the full drive state and the partial drive state in the comparative example. That is, structural crosstalk can be suppressed.
1.5.第1実施形態のまとめ
以上説明したように、液体吐出ヘッド1は、圧力室基板3と、圧電素子PZ1[i]と、圧電素子PZ1[i+1]と、ノズル基板60とを備える。圧力室基板3は、インクを収容する圧力室CB1[i]と圧力室CB1[i+1]とを区画する。圧電素子PZ1[i]は、圧力室基板3から見てZ1方向に設けられ、圧力室CB1[i]の圧力を変化させる。圧電素子PZ1[i+1]は、圧電素子PZ1[i]に隣り合い、圧力室基板3から見て第1方向に設けられ、圧力室CB1[i+1]の圧力を変化させる。ノズル基板60は、圧力室基板3から見てZ2方向に設けられ、インクを吐出する複数のノズルNが形成される。圧力室CB1[i]と圧力室CB1[i+1]との間には、複数のノズルNのうちいずれのノズルNとも連通しない空間である空洞部KB1[i]が設けられる。
第1実施形態によれば、空洞部KB1[i]が、部分駆動状態か全駆動状態かに関わらず、圧力室隔壁CS1[i]と圧力室隔壁CS1[i+1]との撓みを吸収するので、構造クロストークが抑制される。構造クロストークが抑制されることにより、媒体PPに形成された画像の画質を向上できる。
1.5. Summary of First Embodiment As described above, the
According to the first embodiment, the hollow portion KB1[i] absorbs the deflection of the pressure chamber partition CS1[i] and the pressure chamber partition CS1[i+1] regardless of whether it is in the partial drive state or the full drive state. , structural crosstalk is suppressed. By suppressing the structural crosstalk, the image quality of the image formed on the medium PP can be improved.
また、Y軸方向において、空洞部KB1[i]の幅は圧力室CB1[i]の幅及び圧力室CB1[i+1]の幅よりも狭い。
第1実施形態によれば、空洞部KB1[i]の幅が圧力室CB1[i]の幅及び圧力室CB1[i+1]の幅より広い態様と比較して、Y軸方向にノズルNを高密度に配置することができ、解像度を向上できる。
Further, in the Y-axis direction, the width of the hollow portion KB1[i] is narrower than the width of the pressure chambers CB1[i] and the width of the pressure chambers CB1[i+1].
According to the first embodiment, the width of the cavity KB1[i] is wider than the width of the pressure chamber CB1[i] and the width of the pressure chamber CB1[i+1]. It can be arranged in high density, and the resolution can be improved.
複数のノズルNは、圧力室CB1[i]に連通するノズルN[i]と圧力室CB1[i+1]に連通するノズルN[i+1]とを含む。圧力室基板3とノズル基板60との間には、連通流路RR1[i]と連通流路RR1[i+1]とを区画する連通基板2が設けられる。連通流路RR1[i]は、圧力室CB1[i]とノズルN[i]との間を連通する。連通流路RR1[i]は、圧力室CB1[i+1]とノズルN[i+1]との間を連通する。空洞部KB1[i]は、圧力室基板3と、連通基板2が有する2つの面のうち圧力室基板3に近い面2F1とによって区画される。
第1実施形態によれば、空洞部KB1[i]が、連通基板2の面2F1によって区画されているため、空洞部KB1[i]が面2F1に区画されない態様、言い換えれば、空洞部KB1[i]のZ軸方向の幅が圧力室基板3の幅より短い態様と比較して、圧力室隔壁CSの変形をより吸収し易くできる。
The multiple nozzles N include a nozzle N[i] communicating with the pressure chamber CB1[i] and a nozzle N[i+1] communicating with the pressure chamber CB1[i+1]. A
According to the first embodiment, since the cavity KB1[i] is defined by the surface 2F1 of the
また、面2F1と、圧力室基板3の面3F2とは、接着剤により接合される。
この接着剤は、空洞部KB1[i]にも流れ込む。接着剤が空洞部KB1[i]に流れ込むことによって、接着剤が圧力室CB1及び連通流路RR1の一方又は両方に流れ込むことを抑制できる。接着剤が圧力室CB1に流れ込むと、圧力室隔壁CSと4F2の境界部に接着剤が溜まり、振動板4の変形が阻害され、インク吐出量の低下が発生する。従って、第1実施形態によれば、空洞部KB1[i]を有しない態様と比較して、インク吐出量が低下しにくいので、吐出性能が低下することを抑制できる。
Further, the surface 2F1 and the surface 3F2 of the
This adhesive also flows into the cavity KB1[i]. By flowing the adhesive into the cavity KB1[i], it is possible to suppress the adhesive from flowing into one or both of the pressure chamber CB1 and the communication flow path RR1. When the adhesive flows into the pressure chamber CB1, the adhesive accumulates at the boundary between the pressure chamber partition CS and 4F2, hindering the deformation of the
また、液体吐出ヘッド1は、圧力室基板3と圧電素子PZ1[i]との間に設けられる振動板4を備える。空洞部KB1[i]は、圧力室基板3と、振動板4の面4F2とによって区画される。
第1実施形態によれば、空洞部KB1[i]が、振動板4の面4F2によって区画されているため、空洞部KB1[i]が面4F2に区画されない態様、言い換えれば、空洞部KB1[i]のZ軸方向の幅が圧力室基板3の幅より短い態様と比較して、圧力室隔壁CSの変形をより吸収し易くできる。
The
According to the first embodiment, since the cavity KB1[i] is defined by the surface 4F2 of the
また、X軸方向における空洞部KB1の寸法は、X軸方向における圧力室CB1[i]及び圧力室CB1[i+1]の寸法以上である。
X軸方向における空洞部KB1[i]の寸法が、X軸方向における圧力室CB1[i]及び圧力室CB1[i+1]の寸法未満である態様では、空洞部KB1[i]が、圧力室CB1[i]の圧力変化による隔壁の撓みを吸収できない箇所が発生する。より具体的には、圧力室基板3をY軸方向から見た場合に、圧力室CB1[i]が空洞部KB1[i]と重ならない場所において、圧力室CB1[i]の圧力変化による隔壁の撓みを吸収できない可能性が高くなる。従って、第1実施形態によれば、圧力室CB1[i]の圧力変化による隔壁の撓みを吸収できない可能性を抑制できる。更に、第1実施形態では、圧力室基板3をY軸方向から見た場合に、圧力室CB1[i]の全てが、空洞部KB1[i]と重なる。従って、第1実施形態では、圧力室基板3をY軸方向から見た場合に、圧力室CB1[i]が空洞部KB1[i]と重ならない部分がある態様と比較して、圧力室CB1[i]の圧力変化による隔壁の撓みをより吸収できる。
The dimension of the cavity KB1 in the X-axis direction is greater than or equal to the dimensions of the pressure chambers CB1[i] and CB1[i+1] in the X-axis direction.
In a mode in which the dimension of the cavity KB1[i] in the X-axis direction is smaller than the dimension of the pressure chamber CB1[i] and the pressure chamber CB1[i+1] in the X-axis direction, the cavity KB1[i] There are places where the deflection of the partition due to the pressure change in [i] cannot be absorbed. More specifically, when the
また、液体吐出装置100は、液体吐出ヘッド1と、液体吐出ヘッド1内に供給されたインクを循環させる循環機構94と、を備える。
第1実施形態によれば、インクに混入した気泡や塵埃は循環するインクとともに循環機構94に戻されるので、ノズルNの目詰まりの発生が低減する。そのため、液体吐出ヘッド1の液交換及びクリーニングのメンテナンスが容易になる。
The
According to the first embodiment, air bubbles and dust mixed in the ink are returned to the
2.第2実施形態
第1実施形態では、空洞部KB1[i]が圧力室CB1[i]と圧力室CB1[i+1]との間に設けられている。第2実施形態では、連通流路RR1[i]と連通流路RR1[i]との間にも空洞部が設けられる点で、第1実施形態と相違する。以下、第2実施形態について説明する。
2. Second Embodiment In the first embodiment, the cavity KB1[i] is provided between the pressure chamber CB1[i] and the pressure chamber CB1[i+1]. The second embodiment differs from the first embodiment in that a cavity is also provided between the communication flow paths RR1[i] and RR1[i]. A second embodiment will be described below.
2.1.第2実施形態における液体吐出ヘッド1bの概要
図11は、液体吐出ヘッド1bの分解斜視図である。第2実施形態における液体吐出ヘッド1bは、連通基板2の替わりに連通基板2bを有する点で、液体吐出ヘッド1と相違する。連通基板2bは、Y軸方向において、2つの連通流路RR1の間に空洞部KR1を有し、2つの連通流路RR2の間に空洞部KR2を有する点で、連通基板2と相違する。以下において、mが1以上M-1以下である場合に、連通流路RR1[m]と連通流路RR1[m+1]との間に設けられた空洞部KR1を、空洞部KR1[m]と表現することがある。mが1以上M-1以下である場合に、連通流路RR2[m]と連通流路RR2[m+1]との間に設けられた空洞部KR2を、空洞部KR2[m]と表現することがある。
2.1. Overview of
圧力室CB1[i]が「第1圧力室」に相当し、且つ、圧力室CB1[i+1]が「第2圧力室」に相当する場合、空洞部KR1[i]が「第2空洞部」に相当する。また、圧力室CB1[i]が「第1圧力室」に相当し、且つ、圧力室CB1[i-1]が「第2圧力室」に相当する場合、空洞部KR1[i-1]が「第2空洞部」に相当する。 When the pressure chamber CB1[i] corresponds to the "first pressure chamber" and the pressure chamber CB1[i+1] corresponds to the "second pressure chamber", the cavity KR1[i] is the "second cavity". corresponds to Further, when the pressure chamber CB1[i] corresponds to the "first pressure chamber" and the pressure chamber CB1[i-1] corresponds to the "second pressure chamber", the cavity KR1[i-1] is It corresponds to the "second cavity".
空洞部KR1及び空洞部KR2は、M個のノズルNのいずれにも連通しない。空洞部KR1及び空洞部KB2は、液体吐出ヘッド1bの外部の大気に対して密閉されていてもよいし、開放されていてもよい。以下の記載では、液体吐出ヘッド1bの外部の大気に対して密閉しているとして記載する。空洞部KR1及び空洞部KR2には、インクは収容されず、空気が充填される。
The cavity KR1 and the cavity KR2 do not communicate with any of the M nozzles N. The cavity KR1 and the cavity KB2 may be sealed or open to the atmosphere outside the
図12は、第2実施形態における圧力室CB1[i]の近傍を拡大した図である。iは、2以上M-1以下の整数である。図12では、YZ平面に平行であって、連通流路RR1を通過する平面で液体吐出ヘッド1bを切断し、切断した断面をX1方向に見た図を示す。但し、図12では、図面の煩雑化を防ぐため、保護基板7の図示を省略してある。
FIG. 12 is an enlarged view of the vicinity of the pressure chamber CB1[i] in the second embodiment. i is an integer of 2 or more and M−1 or less. In FIG. 12, the
図12に例示するように、空洞部KR1[i-1]は、連通流路RR1[i-1]と連通流路RR1[i]との間に設けられる。空洞部KR1[i]は、連通流路RR1[i]と連通流路RR1[i+1]との間に設けられる。より詳細には、連通流路RR1[i-1]と空洞部KR1[i-1]とは、連通基板2bの一部である連通隔壁RS1[i-1]とによって区切られる。空洞部KR1[i-1]と連通流路RR1[i]とは、連通基板2bの一部である連通隔壁RS2[i-1]とによって区切られる。連通流路RR1[i]と空洞部KR1[i]とは、連通基板2bの一部である連通隔壁RS1[i]とによって区切られる。空洞部KR1[i]と連通流路RR1[i+1]とは、連通基板2bの一部である連通隔壁RS2[i]とによって区切られる。以下の記載において、連通隔壁RS1[1]から連通隔壁RS1[M-1]までを、連通隔壁RS1と総称することがあり、連通隔壁RS2[1]から連通隔壁RS2[M-1]までを、連通隔壁RS2と総称することがある。更に、連通隔壁RS1と連通隔壁RS2とを、連通隔壁RSと総称することがある。
As illustrated in FIG. 12, the cavity KR1[i-1] is provided between the communication flow path RR1[i-1] and the communication flow path RR1[i]. The cavity KR1[i] is provided between the communication flow path RR1[i] and the communication flow path RR1[i+1]. More specifically, the communication flow path RR1[i-1] and the cavity KR1[i-1] are separated by a communication partition wall RS1[i-1] that is part of the
空洞部KR1は、連通基板2bと、ノズル基板60のZ1方向の面6F1とによって区画される。より詳細には、空洞部KR1[i]は、連通隔壁RS1[i]のY2方向の面RF1と、連通隔壁RS2[i]のY1方向の面RF2とによって区画される。面6F1は、ノズル基板60が有する2つの面のうち圧力室基板3に近い面であり、「第3面」の一例である。
The cavity KR1 is defined by the
図12に例示されるように、Y軸方向における空洞部KR1の幅yKRは、Y軸方向における空洞部KB1の幅yKBよりも狭い。また、図12から理解されるように、Z軸方向に見て、空洞部KB1[i]と空洞部KR1[i]とは重なる。ここで、空洞部KB1[i]と空洞部KR1[i]とは重なるとは、空洞部KB1[i]の一部又は全部と、空洞部KR1[i]の一部又は全部とが重なることを意味する。図12の例示では、Z軸方向に見て、空洞部KB1[i]の全てが、空洞部KR1[i]の一部に重なる。 As illustrated in FIG. 12, the width yKR of the cavity KR1 in the Y-axis direction is narrower than the width yKB of the cavity KB1 in the Y-axis direction. Further, as can be understood from FIG. 12, the hollow portion KB1[i] and the hollow portion KR1[i] overlap when viewed in the Z-axis direction. Here, the hollow portion KB1[i] and the hollow portion KR1[i] overlap means that part or all of the hollow portion KB1[i] and part or all of the hollow portion KR1[i] overlap. means In the illustration of FIG. 12, all of the cavity KB1[i] overlaps a part of the cavity KR1[i] when viewed in the Z-axis direction.
空洞部KR1は、連通基板2bのZ1方向の面2F1に向かって開口し、更に、連通基板2bのZ2方向の面2F2に向かって開口する。即ち、空洞部KR1は、連通基板2bを貫通する貫通孔であるとも言える。なお、面2F2は、連通基板2bが有する2つの面のうちノズル基板60に近い面である。
The cavity KR1 opens toward the Z1-direction surface 2F1 of the
図13は、X軸方向における空洞部KR1の位置を説明するための図である。図13の上部には、連通基板2bの連通流路RR1[i]付近をZ2方向に見た平面図が示される。図13の下部には、連通流路RR1[i]を通過し、且つ、XZ平面に平行な面に沿って液体吐出ヘッド1bを切断し、Y2方向に断面を見た図が示される。
FIG. 13 is a diagram for explaining the position of the hollow portion KR1 in the X-axis direction. The upper part of FIG. 13 shows a plan view of the vicinity of the communication flow path RR1[i] of the
X軸方向における空洞部KR1[i]の寸法xKRは、X軸方向における連通流路RR1[i]の寸法xRR以上である。図13の例示では、寸法xKRは寸法xRRより長い。 The dimension xKR of the hollow portion KR1[i] in the X-axis direction is greater than or equal to the dimension xRR of the communication flow path RR1[i] in the X-axis direction. In the illustration of FIG. 13, dimension xKR is longer than dimension xRR.
更に、図13から理解されるように、空洞部KR1[i]は、屈曲部BD1[i]と屈曲部BD1[i+1]との間に設けられる。 Furthermore, as understood from FIG. 13, the cavity KR1[i] is provided between the bending portion BD1[i] and the bending portion BD1[i+1].
2.2.第2実施形態のまとめ
以上説明したように、連通流路RR1[i]と連通流路RR2[i+1]との間には空洞部KR1[i]が設けられる。空洞部KR[i]は、複数のノズルNのうちいずれのノズルNとも連通しない空間である。
第2実施形態によれば、空洞部KR1[i]が連通隔壁RS1[i]と連通隔壁RS2[i]との撓みを吸収するため、第1実施形態と比較して、構造クロストークをより抑制できる。また、連通基板2の面2F1と圧力室基板3の面3F2とを接合する接着剤が、空洞部KB1[i]に加えて、空洞部KR1[i]にも入り込む。従って、第2実施形態によれば、第1実施形態と比較して、インクの圧力損失の変化を抑えることができる。
2.2. Summary of Second Embodiment As described above, the cavity KR1[i] is provided between the communication flow path RR1[i] and the communication flow path RR2[i+1]. The cavity KR[i] is a space that does not communicate with any of the nozzles N among the plurality of nozzles N. As shown in FIG.
According to the second embodiment, since the cavity KR1[i] absorbs the flexure of the communication partition RS1[i] and the communication partition RS2[i], structural crosstalk is reduced more than in the first embodiment. can be suppressed. Further, the adhesive that bonds the surface 2F1 of the
また、Z1方向に見て、空洞部KB1[i]と空洞部KR1[i]とは重なる。即ち、圧力室隔壁CS1[i]及び連通隔壁RS1[i]が、圧力室隔壁CS2[i]及び連通隔壁RS2[i]と接合されることがない。
Z1方向に見て空洞部KB1[i]と空洞部KR1[i]とが重ならない態様は、圧力室隔壁CS1[i]の一部が連通隔壁RS2[i]の一部と接合する態様か、圧力室隔壁CS2[i]の一部が連通隔壁RS1[i]の一部と接合する態様を取り得る。以下、圧力室隔壁CS1[i]の一部が連通隔壁RS2[i]の一部と接合する態様を用いて説明する。圧力室CB1[i+1]の圧力変化により、連通隔壁RS2[i]がY1方向に向かって撓むが、連通隔壁RS2[i]の一部が圧力室隔壁CS1[i]と接合するため、接合部分によって圧力室隔壁CS1[i]にはY1方向に向かう応力が発生する。従って、全駆動状態において、圧力室隔壁CS1[i]には、Y2方向に向かう応力とY1方向に向かう応力が発生するため、圧力室隔壁CS1[i]の撓む量が、部分駆動状態と比較して小さくなる。
一方、第2実施形態では、圧力室隔壁CS1[i]及び連通隔壁RS1[i]が、圧力室隔壁CS2[i]及び連通隔壁RS2[i]と接合されていないため、全駆動状態において、圧力室隔壁CS1[i]には、Y1方向に向かう応力が発生しない。従って、第2実施形態によれば、Z1方向に見て空洞部KB1[i]と空洞部KR1[i]とが重ならない態様と比較して、構造クロストークを抑制できる。
Also, when viewed in the Z1 direction, the cavity KB1[i] and the cavity KR1[i] overlap. That is, the pressure chamber partition CS1[i] and the communication partition RS1[i] are not joined to the pressure chamber partition CS2[i] and the communication partition RS2[i].
A mode in which the cavity KB1[i] and the cavity KR1[i] do not overlap when viewed in the Z1 direction is a mode in which a portion of the pressure chamber partition CS1[i] joins a portion of the communication partition RS2[i]. , a portion of the pressure chamber partition CS2[i] is joined to a portion of the communication partition RS1[i]. Hereinafter, a description will be given using a mode in which a portion of the pressure chamber partition CS1[i] is joined to a portion of the communication partition RS2[i]. Due to the pressure change in the pressure chamber CB1[i+1], the communication partition RS2[i] bends in the Y1 direction. A stress in the Y1 direction is generated in the pressure chamber partition CS1[i] depending on the portion. Therefore, in the full drive state, the stress in the Y2 direction and the stress in the Y1 direction are generated in the pressure chamber partition CS1[i]. smaller in comparison.
On the other hand, in the second embodiment, the pressure chamber partition CS1[i] and the communication partition RS1[i] are not joined to the pressure chamber partition CS2[i] and the communication partition RS2[i]. No stress in the Y1 direction is generated in the pressure chamber partition CS1[i]. Therefore, according to the second embodiment, structural crosstalk can be suppressed compared to a mode in which the cavity KB1[i] and the cavity KR1[i] do not overlap when viewed in the Z1 direction.
また、Y軸方向における空洞部KR1[i]の幅は、空洞部KB1[i]の幅よりも大きい。 Further, the width of the cavity KR1[i] in the Y-axis direction is greater than the width of the cavity KB1[i].
空洞部KR1[i]は、連通基板2bの面2F2に向けて開口する。
第2実施形態によれば、連通基板2bとノズル基板60とを接合する接着剤が、面2F2に設けられた開口を介して空洞部KR1に流れ込む。接着剤が空洞部KR1[i]に流れ込むことによって、接着剤が連通流路RR1及びノズル流路RNの一方又は両方に流れ込むことを抑制できる。接着剤が連通流路RR1又はノズル流路RNに流れ込むと、連通流路RR1又はノズル流路RNの形状が変化して、インクの圧力損失が変化する。インクの圧力損失が変化すると、上述したように、吐出性能が低下する虞がある。従って、第2実施形態によれば、空洞部KR1[i]が連通基板2bの面に向けて開口していない態様と比較して、インクの圧力損失が変化しにくいので、吐出性能が低下することを抑制できる。
Cavity KR1[i] opens toward surface 2F2 of
According to the second embodiment, the adhesive that joins the
連通流路RR1[i]は、インクの流れる方向が変化する屈曲部BD1[i]を含む。連通流路RR1[i+1]は、インクの流れる方向が変化する屈曲部BD1[i+1]を含む。空洞部KR1[i]は、屈曲部BD1[i]と屈曲部BD1[i+1]との間に設けられる。Y軸方向から見て、空洞部KR1[i]は、屈曲部BD1[i]と屈曲部BD1[i+1]とに重なる。
連通流路RR1[i]のうち、屈曲部BD1[i]の隔壁は、残余の部分の隔壁と比較して撓みやすい。従って、屈曲部BD1[i]と屈曲部BD1[i+1]との間に空洞部KR1[i]とが設けられることにより、屈曲部BD1[i]と屈曲部BD1[i+1]との隔壁の撓みを吸収することができ、空洞部KR1[i]が屈曲部BD1[i]と屈曲部BD1[i+1]との間にない態様と比較して、構造クロストークを抑制できる。
The communication channel RR1[i] includes a bent portion BD1[i] where the direction of ink flow changes. The communication flow path RR1[i+1] includes a bent portion BD1[i+1] where the direction of ink flow changes. Cavity KR1[i] is provided between bending portion BD1[i] and bending portion BD1[i+1]. When viewed from the Y-axis direction, the hollow portion KR1[i] overlaps the bent portion BD1[i] and the bent portion BD1[i+1].
In the communication flow path RR1[i], the partition wall of the bent portion BD1[i] is more flexible than the partition wall of the remaining portion. Therefore, by providing the hollow portion KR1[i] between the bending portion BD1[i] and the bending portion BD1[i+1], the bending of the partition between the bending portion BD1[i] and the bending portion BD1[i+1] can be absorbed, and structural crosstalk can be suppressed compared to a mode in which the cavity KR1[i] is not between the bent portion BD1[i] and the bent portion BD1[i+1].
3.第3実施形態
第2実施形態では、圧力室基板3に空洞部KB1と空洞部KB2とが設けられ、連通基板2bに空洞部KR1と空洞部KR2とが設けられる。一方、第3実施形態では、圧力室基板3に空洞部KB1及び空洞部KB2に設けられず、連通基板2bに空洞部KR1と空洞部KR2とが設けられる点で、第2実施形態と相違する。以下、第3実施形態について説明する。
3. Third Embodiment In the second embodiment, the
3.1.第3実施形態における液体吐出ヘッド1cの概要
図14は、第3実施形態における圧力室CB1[i]の近傍を拡大した図である。iは、2以上M-1以下の整数である。図14では、YZ平面に平行であって、連通流路RR1を通過する平面で液体吐出ヘッド1cを切断し、切断した断面をX1方向に見た図を示す。但し、図14では、図面の煩雑化を防ぐため、保護基板7の図示を省略してある。
3.1. Overview of Liquid Ejection Head 1c in Third Embodiment FIG. 14 is an enlarged view of the vicinity of the pressure chamber CB1[i] in the third embodiment. i is an integer of 2 or more and M−1 or less. In FIG. 14, the liquid ejection head 1c is cut along a plane that is parallel to the YZ plane and passes through the communication flow path RR1, and the cut section is viewed in the X1 direction. However, in FIG. 14, illustration of the
図14に例示さるように、液体吐出ヘッド1cは、圧力室基板3の替わりに圧力室基板3aを有する点で、液体吐出ヘッド1bと相違する。
As illustrated in FIG. 14, the liquid ejection head 1c differs from the
液体吐出ヘッド1cは、圧電素子PZ1[i]と、圧電素子PZ1[i+1]と、連通基板2bと、ノズル基板60とを備える。圧電素子PZ1[i]は、インクを収容する圧力室CB1[i]の圧力を変化させる。圧電素子PZ1[i+1]は、インクを収容する圧力室CB1[i+1]の圧力を変化させる。連通基板2bには、圧力室CB1[i]に連通する連通流路RR1[i]及び圧力室CB1[i+1]に連通する連通流路RR1[i+1]が形成される。ノズル基板60には、連通流路RR1[i]に連通するノズルN[i]及び連通流路RR1[i+1]に連通するノズルN[i]を含む複数のノズルNが形成される。連通流路RR1[i]と連通流路RR1[i+1]との間には空洞部KR1[i]が設けられる。空洞部KR1[i]は、複数のノズルNのうち、いずれのノズルNとも連通しない空間である。
第3実施形態によれば、部分駆動状態と全駆動状態とに関わらず、空洞部KR1[i]が連通隔壁RS1[i]と連通隔壁RS1[i+1]との撓みを吸収するので、構造クロストークが抑制される。
The liquid ejection head 1c includes a piezoelectric element PZ1[i], a piezoelectric element PZ1[i+1], a
According to the third embodiment, the hollow portion KR1[i] absorbs the flexure of the communication partition RS1[i] and the communication partition RS1[i+1] regardless of the partial drive state or the full drive state. Talk is suppressed.
4.変形例
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様のいくつかの例を以下に例示する。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。
4. Modifications Each of the forms illustrated above can be modified in various ways. Some examples of specific modification modes are illustrated below. Two or more aspects arbitrarily selected from the following examples can be combined as appropriate within a mutually consistent range.
4.1.第1変形例
第2実施形態又は第3実施形態において、空洞部KR1は、連通基板2bを貫通する貫通孔であったが、貫通していない凹部であってもよい。
4.1. First Modification In the second or third embodiment, the hollow portion KR1 is a through hole penetrating the
図15は、第1変形例における圧力室CB1[i]の近傍を拡大した図である。iは、2以上M-1以下の整数である。図15では、YZ平面に平行であって、連通流路RR1を通過する平面で第1変形例における液体吐出ヘッド1dを切断し、切断した断面をX1方向に見た図を示す。但し、図15では、図面の煩雑化を防ぐため、保護基板7の図示を省略してある。
FIG. 15 is an enlarged view of the vicinity of the pressure chamber CB1[i] in the first modified example. i is an integer of 2 or more and M−1 or less. FIG. 15 shows a view of the
図15に例示するように、液体吐出ヘッド1dは、連通基板2bの替わりに連通基板2dを有する点で、液体吐出ヘッド1bと相違する。連通基板2dは、隣り合う2つの連通流路RR1の間に設けられた空洞部KRd1を有する点で、連通基板2bと相違する。
As illustrated in FIG. 15, the
空洞部KRd1は、面2F1に向けて開口するが、面2F2に向けて開口しない。従って、空洞部KRd1は、Z2方向に向けて凹む凹部であるとも言える。凹部であることを空洞部KRd1[i]を用いて説明すると、面2F1から見たときの深さについて、空洞部KRd1[i]の最も深い部分が連通流路RR1[i]及び連通流路RR1[i+1]に比較して浅い。具体的には、面2F1から空洞部KRd1[i]の最も深い部分までのZ軸方向の長さzKRは、連通流路RR1[i]及び連通流路RR1[i+1]のZ軸方向の長さzRRより短い。
第1変形例によれば、空洞部KR1を両面に開口させる第2実施形態と比較して、連通基板2dの強度が高くなるため、液体吐出ヘッド1dの製造が容易になる。また、第1変形例によれば、空洞部KR1が面2F2に向けて開口し面2F1に向けて開口しない態様と比較して、第2実施形態と同様に、圧力室隔壁CS1[i]及び連通隔壁RS1[i]が、圧力室隔壁CS2[i]及び連通隔壁RS2[i]と接合されていないので、連通流路RR1の変形を吸収しやすく、構造クロストークを抑制できる。
The cavity KRd1 opens toward the surface 2F1 but does not open toward the surface 2F2. Therefore, it can also be said that the cavity KRd1 is a recess that is recessed in the Z2 direction. Using the cavity KRd1[i] to explain that it is a recess, the deepest part of the cavity KRd1[i] when viewed from the surface 2F1 is the communication channel RR1[i] and the communication channel RR1[i]. Shallow compared to RR1[i+1]. Specifically, the length zKR in the Z-axis direction from the surface 2F1 to the deepest part of the cavity KRd1[i] is the length in the Z-axis direction of the communication flow path RR1[i] and the communication flow path RR1[i+1]. shorter than zRR.
According to the first modified example, compared to the second embodiment in which the cavity KR1 is opened on both sides, the strength of the
なお、第1変形例において、連通基板2dは、隣り合う2つの連通流路RR1の間に、凹部である空洞部KRd1を有したが、隣り合う2つの連通流路RR2の間にも、凹部である空洞部KR2を有してもよい。
In the first modified example, the
4.2.第2変形例
第1実施形態、第2実施形態、及び、第1変形例において、空洞部KB1は、圧力室基板3を貫通する貫通孔であったが、貫通していない凹部であってもよい。
4.2. Second Modification In the first embodiment, the second embodiment, and the first modification, the cavity KB1 was a through hole penetrating the
図16は、第2変形例における圧力室CB1[i]の近傍を拡大した図である。iは、2以上M-1以下の整数である。図16では、YZ平面に平行であって、連通流路RR1を通過する平面で第2変形例における液体吐出ヘッド1eを切断し、切断した断面をX1方向に見た図を示す。但し、図16では、図面の煩雑化を防ぐため、保護基板7の図示を省略してある。
FIG. 16 is an enlarged view of the vicinity of the pressure chamber CB1[i] in the second modified example. i is an integer of 2 or more and M−1 or less. FIG. 16 shows a view of the liquid ejection head 1e in the second modification taken along a plane parallel to the YZ plane and passing through the communication flow path RR1, and looking at the cross section in the X1 direction. However, in FIG. 16, illustration of the
図16に例示するように、液体吐出ヘッド1eは、圧力室基板3の替わりに圧力室基板3eを有する点で、液体吐出ヘッド1bと相違する。圧力室基板3eは、隣り合う2つの圧力室CB1の間に設けられた空洞部KBe1を有する点で、圧力室基板3と相違する。
As illustrated in FIG. 16, the liquid ejection head 1e differs from the
空洞部KBe1は、面3F2に向けて開口するが、面3F1に向けて開口しない。従って、空洞部KBe1は、Z1方向に向けて凹む凹部であるとも言える。凹部であることを言い換えれば、面2F1から見たときの深さについて、空洞部KBe1[i]を用いて説明すると、空洞部KBe1[i]の最も深い部分が圧力室CB1[i]及び圧力室CB1[i+1]に比較して浅い。具体的には、面3F2から空洞部KBe1[i]の最も深いまでのZ軸方向の長さzKRは、圧力室CB1[i]及び圧力室CB1[i+1]のZ軸方向の長さzCBより短い。
第2変形例によれば、空洞部KB1が面3F1に開口し面3F2に開口しない態様と比較して、第2実施形態と同様に、圧力室隔壁CS1[i]及び連通隔壁RS1[i]が、圧力室隔壁CS2[i]及び連通隔壁RS2[i]と接合されていないので、圧力室CB1の変形を吸収しやすく、構造クロストークを抑制できる。
また、第2変形例によれば、空洞部KB1が面3F1に開口し面3F2に開口しない態様と比較して、液体吐出ヘッド1eの製造が容易になる。液体吐出ヘッド1eの製造が容易になる理由について説明する。製造時において、圧力室基板3eと振動板4の弾性膜とは、一つのシリコン単結晶基板である。液体吐出ヘッド1eの製造者は、このシリコン単結晶基板をZ1方向に向かってエッチングすることにより、シリコン単結晶基板に圧力室CB1と空洞部KB1を形成させる。圧力室CB1と空洞部KB1が形成された後、製造者は、このシリコン単結晶基板をZ1方向から熱酸化させることにより、圧力室基板3eと振動板4の弾性膜とを製造する。このように、第2変形例では、圧力室基板3eと振動板4の弾性膜とを一つのシリコン単結晶基板から製造することができる。一方、空洞部KB1が面3F1に開口し面3F2に開口しない態様では、圧力室基板3eと振動板4の弾性膜とを、別々のシリコン単結晶基板から製造することになり、第2変形例と比較して製造が困難となる。
また、第2変形例によれば、空洞部KB1が面3F1に開口し面3F2に開口しない態様、即ち、圧力室基板3eと振動板4の弾性膜とが別体として製造された後に接着剤等で接合する態様と比較して、圧力室基板3eと振動板4との接合部分の剛性が高くなり、クラックを生じにくくすることが可能である。
The cavity KBe1 opens toward the surface 3F2 but does not open toward the surface 3F1. Therefore, it can also be said that the hollow portion KBe1 is a recess that is recessed in the Z1 direction. In other words, the depth when viewed from the surface 2F1 is described using the cavity KBe1[i]. The deepest part of the cavity KBe1[i] is the pressure chamber CB1[i] and the pressure It is shallower than the chamber CB1[i+1]. Specifically, the Z-axis length zKR from the surface 3F2 to the deepest cavity KBe1[i] is greater than the Z-axis length zCB of the pressure chambers CB1[i] and CB1[i+1]. short.
According to the second modified example, compared to the aspect in which the cavity KB1 opens to the surface 3F1 and does not open to the surface 3F2, the pressure chamber partition CS1[i] and the communication partition RS1[i] are similar to the second embodiment. However, since it is not joined to the pressure chamber partition CS2[i] and the communication partition RS2[i], deformation of the pressure chamber CB1 can be easily absorbed, and structural crosstalk can be suppressed.
Further, according to the second modified example, the liquid ejection head 1e can be manufactured more easily than in the case where the hollow portion KB1 opens to the surface 3F1 and does not open to the surface 3F2. The reason why the manufacturing of the liquid ejection head 1e is facilitated will be described. At the time of manufacture, the
According to the second modification, the cavity KB1 opens to the surface 3F1 and does not open to the surface 3F2. The rigidity of the joint portion between the
なお、第2変形例において、圧力室基板3eは、隣り合う2つの圧力室CB1の間に、凹部である空洞部KBe1を有したが、隣り合う2つの圧力室CB2の間にも、凹部である空洞部KB2を有してもよい。
In the second modified example, the
4.3.第3変形例
上述の各態様において、液体吐出ヘッド1は、連通基板2を有したが、連通基板2を有さなくてもよい。
4.3. Third Modification Although the
図17は、第3変形例における圧力室CB1[i]の近傍を拡大した図である。iは、2以上M-1以下の整数である。図17では、YZ平面に平行であって、連通流路RR1を通過する平面で第3変形例における液体吐出ヘッド1fを切断し、切断した断面をX1方向に見た図を示す。但し、図17では、図面の煩雑化を防ぐため、保護基板7の図示を省略してある。
FIG. 17 is an enlarged view of the vicinity of the pressure chamber CB1[i] in the third modified example. i is an integer of 2 or more and M−1 or less. FIG. 17 shows a view of the liquid ejection head 1f in the third modification taken along a plane parallel to the YZ plane and passing through the communication flow path RR1, and looking at the cross section in the X1 direction. However, in FIG. 17, illustration of the
図17に例示するように、液体吐出ヘッド1fは、連通基板2を有さない点で、液体吐出ヘッド1と相違する。第3変形例において、圧力室基板3は、ノズル基板60に積層される。図17では図示していないが、第3変形例において、圧力室CB1と圧力室CB2とを連通するノズル流路RNは、ノズル基板60内に設けられる。
As illustrated in FIG. 17, the liquid ejection head 1 f differs from the
図17に例示するように、第3変形例において、空洞部KB1は、圧力室基板3と、ノズル基板60の面6F1とによって区画される。
第3変形例によれば、Z軸方向において、空洞部KB1がノズル基板60まで設けられているため、空洞部KB1がノズル基板60まで設けられていない態様、言い換えれば、空洞部KB1が面3F2に向けて開口していない凹部である態様と比較して、圧力室CB1の変形を吸収しやすくなり、構造クロストークを抑制できる。
As illustrated in FIG. 17, in the third modification, the cavity KB1 is defined by the
According to the third modification, since the cavity KB1 is provided up to the
また、面6F1と面3F2とは、接着剤により接合される。この接着剤は、空洞部KB1[i]にも流れ込む。接着剤が空洞部KB1[i]に流れ込むことによって、接着剤が圧力室CB1及びノズル流路RNの一方又は両方に流れ込むことを抑制できる。従って、第3変形例によれば、空洞部KB1が面3F2に向けて開口していない凹部である態様と比較して、インクの圧力損失が変化しにくいので、吐出性能が低下することを抑制できる。 Moreover, the surface 6F1 and the surface 3F2 are joined with an adhesive. This adhesive also flows into the cavity KB1[i]. By flowing the adhesive into the cavity KB1[i], it is possible to suppress the adhesive from flowing into one or both of the pressure chamber CB1 and the nozzle channel RN. Therefore, according to the third modified example, compared with the mode in which the hollow portion KB1 is a concave portion that does not open toward the surface 3F2, the pressure loss of the ink is less likely to change, so the deterioration of the ejection performance is suppressed. can.
4.4.第4変形例
上述の複数の態様のうち空洞部KB1が設けられた態様では、空洞部KB2が設けられることを記載したが、空洞部KB2が設けられなくてもよいし、空洞部KB2が設けられて空洞部KB1が設けられなくてもよい。同様に、上述の複数の態様のうち空洞部KR1が設けられた態様では、空洞部KR2が設けられることを記載したが、空洞部KR2が設けられなくてもよいし、空洞部KR2が設けられて空洞部KR1が設けられなくてもよい。
4.4. Fourth Modified Example Among the above-described embodiments, in the embodiment in which the cavity KB1 is provided, it is described that the cavity KB2 is provided. However, the hollow portion KB1 may not be provided. Similarly, in the embodiment in which the cavity KR1 is provided among the above-described embodiments, it is described that the cavity KR2 is provided. However, the hollow portion KR1 may not be provided.
4.5.第5変形例
上述の各態様における液体吐出装置100は、循環機構94を有したが、循環機構94を有さなくてもよい。
4.5. Fifth Modification Although the
図18は、第5変形例における液体吐出装置100gの一例を示す説明図である。液体吐出装置100gは、循環機構94を有さず、液体吐出ヘッド1の替わりに液体吐出ヘッド1gを有する点で、液体吐出装置100と相違する。液体吐出ヘッド1gについて、図19及び図20を用いて説明する。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing an example of a
図19は、液体吐出ヘッド1gの分解斜視図である。図20は、図19におけるb-b線の断面図である。b-b線は、X軸に平行であり、且つ、ノズルNを通る仮想的な線分である。 FIG. 19 is an exploded perspective view of the liquid ejection head 1g. 20 is a cross-sectional view taken along line bb in FIG. 19. FIG. A line bb is a virtual line segment parallel to the X axis and passing through the nozzle N. FIG.
図19及び図20に例示される通り、液体吐出ヘッド1gは、ノズル基板60gと、コンプライアンスシート61と、連通基板2gと、圧力室基板3gと、振動板4gと、貯留室形成基板5gと、配線基板8と、を備える。言い換えれば、液体吐出ヘッド1gは、コンプライアンスシート62を有さず、ノズル基板60の替わりにノズル基板60gを有し、連通基板2の替わりに連通基板2gを有し、圧力室基板3の替わりに圧力室基板3gを有し、振動板4の替わりに振動板4gを有し、貯留室形成基板5の替わりに貯留室形成基板5gを有する点で、液体吐出ヘッド1と相違する。
As illustrated in FIGS. 19 and 20, the
連通基板2gは、ノズル流路RNと、連通流路RR2と、接続流路RK2と、接続流路RX2と、排出流路RA2とが形成されていない点で、連通基板2と相違する。ノズル流路RNを有さないため、連通流路RR1は、屈曲部BD1を有さない。
The
連通基板2gがノズル流路RNを有さないので、ノズル基板60gは、ノズル流路RNを閉塞しない点で、ノズル基板60と相違する。図20から理解される通り、Z軸方向から見ると、ノズル基板60gに設けられたノズルN[m]は、連通流路RR1[m]に重なる。
Since the
圧力室基板3gは、圧力室CB1と空洞部KB2とが形成されていない点で、圧力室基板3と相違する。
The
振動板4gは、圧電素子PZ2が設けられていない点で、振動板4と相違する。
The
貯留室形成基板5gには、開口50が設けられず、且つ、排出流路RB2が設けられない点で、貯留室形成基板5と相違する。
The storage
第5変形例において、液体容器93から導入口51に供給されたインクは、供給流路RB1を経由して、供給流路RA1に流入する。そして、供給流路RA1に流入したインクの一部は、接続流路RX1及び接続流路RK1を経由して、圧力室CB1に流入する。また、圧力室CB1に流入したインクの一部は、連通流路RR1に流入し、ノズルNから吐出される。
In the fifth modification, the ink supplied from the
第5変形例においても、空洞部KB1[i]が、部分駆動状態か全駆動状態かに関わらず、圧力室隔壁CS1[i]と圧力室隔壁CS1[i+1]との撓みを吸収するので、構造クロストークが抑制される。構造クロストークが抑制されることにより、媒体PPに形成された画像の画質を向上できる。 In the fifth modification as well, the hollow portion KB1[i] absorbs the deflection of the pressure chamber partition CS1[i] and the pressure chamber partition CS1[i+1] regardless of whether it is in the partially driven state or the fully driven state. Structural crosstalk is suppressed. By suppressing the structural crosstalk, the image quality of the image formed on the medium PP can be improved.
また、第5変形例では、空洞部KB1が設けられた態様を記載したが、隣り合う2つの連通流路RR1の間に空洞部KR1が設けられてもよいし、空洞部KR1が設けられて空洞部KB1が設けられてなくてもよい。 Further, in the fifth modified example, a mode in which the hollow portion KB1 is provided is described, but the hollow portion KR1 may be provided between two adjacent communication flow paths RR1, or the hollow portion KR1 may be provided. The hollow portion KB1 may not be provided.
4.6.第6変形例
第5変形例における液体吐出ヘッド1gの連通流路RR1は、屈曲部BD1を有さないが、屈曲部BD1を有してもよい。
4.6. Sixth Modification Although the communication flow path RR1 of the
図21は、第6変形例における液体吐出ヘッド1hを、図19におけるb-b線の断面図で切断した場合の断面を示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing a cross section of the
液体吐出ヘッド1hは、連通基板2gの替わりに連通基板2hを有し、ノズル基板60gの替わりにノズル基板60hを有する点で、液体吐出ヘッド1gと相違する。連通基板2hは、ノズル流路RNhを有する点で、連通基板2gと相違する。ノズル流路RNhは、連通流路RR1とノズルNとを連通する。連通基板2hがノズル流路RNhを有するため、第6変形例における連通流路RR1は、屈曲部BD1を有する。図21では図示を省略しているが、連通流路RR1が屈曲部BD1を有するため、第6変形例において、隣り合う2つの連通流路RR1の間に空洞部KR1が設けられることが好ましい。
The
ノズル基板60hは、ノズル流路RNhを閉塞する点で、ノズル基板60gと相違する。図21から理解される通り、Z軸方向から見ると、mが1以上からMまでにおいて、ノズル基板60gに設けられたノズルN[m]は、連通流路RR1[m]に重ならない。
The
4.7.第7変形例
第5変形例における液体吐出ヘッド1gは、連通基板2を有したが、第3変形例と同様に、連通基板2を有さなくてもよい。
4.7. Seventh Modification Although the
図22は、第7変形例における圧力室CB1[i]の近傍を拡大した図である。iは、2以上M-1以下の整数である。図22では、YZ平面に平行であって、ノズルNを通過する平面で第7変形例における液体吐出ヘッド1kを切断し、切断した断面をX1方向に見た図を示す。但し、図22では、図面の煩雑化を防ぐため、保護基板7の図示を省略してある。
FIG. 22 is an enlarged view of the vicinity of the pressure chamber CB1[i] in the seventh modification. i is an integer of 2 or more and M−1 or less. In FIG. 22, the
図22に例示するように、液体吐出ヘッド1kは、連通基板2を有さない点で、液体吐出ヘッド1gと相違する。空洞部KB1は、圧力室基板3と、ノズル基板60の面6F1とによって区画される。第7変形例においても、空洞部KB1[i]が、部分駆動状態か全駆動状態かに関わらず、圧力室隔壁CS1[i]と圧力室隔壁CS1[i+1]との撓みを吸収するので排除体積の差が小さくなり、構造クロストークが抑制される。
As illustrated in FIG. 22, the
4.8.第8変形例
上述の複数の態様のうち、空洞部KB1を有する態様において、空洞部KB1は、隣り合う2つの圧力室CB1の間に設けられていたが、更に、M個の圧力室CB1の外側、即ち、圧力室基板3のY2方向の端部と圧力室CB1[1]との間、及び、圧力室基板3のY1方向の端部と圧力室CB1[M]との間にも、空洞部KB1が設けられてもよい。例えば、圧力室CB1[1]のY2方向に空洞部KB1が設けられることにより、圧力室CB1[1]のY2方向に空洞部KB1が設けられない態様と比較して、圧力室CB1[1]のY2方向の隔壁が薄くなり、圧力室CB1[1]の隔壁の剛性が、圧力室CB1[2]の隔壁の剛性に近づく。圧力室CB1[1]の隔壁の剛性が、圧力室CB1[2]の隔壁の剛性に近づくことにより、ノズルN[1]の吐出性能と、ノズルN[2]の吐出性能との差を小さくできる。同様に、圧力室基板3のY2方向の端部と圧力室CB2[1]との間、及び、圧力室基板3のY1方向の端部と圧力室CB2[M]との間にも、空洞部KB2が設けられてもよい。
4.8. Eighth Modified Example Among the above-described multiple modes, in the mode having the cavity KB1, the cavity KB1 is provided between two adjacent pressure chambers CB1. Outside, that is, between the Y2 direction end of the
また、上述の複数の態様のうち、空洞部KR1を有する態様において、連通基板2のY2方向の端部と連通流路RR1[1]との間、及び、連通基板2のY1方向の端部と連通流路RR1[M]との間にも、空洞部KR1が設けられてもよい。同様に、連通基板2のY2方向の端部と連通流路RR2[1]との間、及び、連通基板2のY1方向の端部と連通流路RR2[M]との間にも、空洞部KR2が設けられてもよい。
Further, among the plurality of aspects described above, in the aspect having the hollow portion KR1, between the Y2-direction end of the
4.9.第9変形例
上述した各態様では、液体吐出ヘッド1を搭載した搬送機構92を往復させるシリアル方式の液体吐出装置100を例示したが、複数のノズルNが媒体PP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。
4.9. Ninth Modification In each of the aspects described above, the serial-type
4.10.第10変形例
上述の各態様において、インクを吐出するために圧力室CB1及び圧力室CB2内に設けられた圧電素子PZの代わりに発熱素子を用いてもよい。
4.10. Tenth Modification In each of the above-described modes, a heating element may be used instead of the piezoelectric element PZ provided in the pressure chamber CB1 and the pressure chamber CB2 to eject ink.
4.11.第11変形例
上述の液体吐出装置は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置及びコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体吐出装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を吐出する液体吐出装置は、液晶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、導電材料の溶液を吐出する液体吐出装置は、配線基板の配線及び電極を形成する製造装置として利用される。
4.11. Eleventh Modification The above-described liquid ejecting apparatus 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 of the present invention 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 of a liquid crystal display device. 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.
1,1b,1c,1d,1e,1f,1g,1h,1k…液体吐出ヘッド、2…連通基板、2F1,2F2,CF1,CF2,RF1,RF2…面、2b,2d,2g,2h…連通基板、3…圧力室基板、3F1,3F2,4F2,6F1…面、3a,3e,3g…圧力室基板、4,4g…振動板、5,5g…貯留室形成基板、7…保護基板、8…配線基板、50…開口、51…導入口、52…排出口、60,60g,60h…ノズル基板、61,62…コンプライアンスシート、81…駆動回路、90…制御装置、91…移動機構、92…搬送機構、93…液体容器、94…循環機構、100,100g…液体吐出装置、810…配線、921…収納ケース、922…無端ベルト、BD1,BD2…屈曲部、CB,CB1,CB2…圧力室、CS,CS1,CS2,CW…圧力室隔壁、Com…駆動信号、DR,DR0,DR1…液滴、Img…印刷データ、KB1,KB2,KBe1,KR,KR1,KR2,KRd1…空洞部、Ln…ノズル列、N…ノズル、PP…媒体、PZ1,PZ2…圧電素子、RA1…供給流路、RA2…排出流路、RB1…供給流路、RB2…排出流路、RJ…循環流路、RK1,RK2…接続流路、RN,RNh…ノズル流路、RR,RR1,RR2…連通流路、RS,RS1,RS2,RW…連通隔壁、RX1,RX2…接続流路、SI…制御信号、SS…保護空間、ZD…下部電極、ZM…圧電体、ZU…上部電極、xCB,xKB,xKR,xRR,xSS…寸法。
1, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1k...
Claims (17)
前記圧力室基板から見て第1方向に設けられ、前記第1圧力室の圧力を変化させる第1駆動素子と、
前記第1駆動素子に隣り合い、前記圧力室基板から見て前記第1方向に設けられ、前記第2圧力室の圧力を変化させる第2駆動素子と、
前記圧力室基板から見て前記第1方向とは反対の第2方向に設けられ、液体を吐出する複数のノズルが形成されたノズル基板と、
を備え、
前記第1圧力室と前記第2圧力室との間には、前記複数のノズルのうちいずれのノズルとも連通しない空間である第1空洞部が設けられる、
液体吐出ヘッド。 a pressure chamber substrate that separates a first pressure chamber and a second pressure chamber containing liquid;
a first driving element provided in a first direction when viewed from the pressure chamber substrate and configured to change the pressure of the first pressure chamber;
a second drive element adjacent to the first drive element, provided in the first direction when viewed from the pressure chamber substrate, and configured to change the pressure of the second pressure chamber;
a nozzle substrate provided in a second direction opposite to the first direction when viewed from the pressure chamber substrate and formed with a plurality of nozzles for ejecting liquid;
with
Between the first pressure chamber and the second pressure chamber, a first hollow portion, which is a space that does not communicate with any of the plurality of nozzles, is provided.
liquid ejection head.
前記ノズル列方向において、前記第1空洞部の幅は前記第1圧力室の幅及び前記第2圧力室の幅よりも狭い、
請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 Assuming that the arrangement direction of the plurality of nozzles is the nozzle row direction,
In the nozzle row direction, the width of the first cavity is narrower than the width of the first pressure chamber and the width of the second pressure chamber,
The liquid ejection head according to claim 1.
前記圧力室基板と前記ノズル基板との間には、第1連通流路と第2連通流路とを区画する連通基板が設けられ、
前記第1連通流路は、前記第1圧力室と前記第1ノズルとの間を連通し、
前記第2連通流路は、前記第2圧力室と前記第2ノズルとの間を連通し、
前記第1空洞部は、前記圧力室基板と、前記連通基板が有する2つの面のうち前記圧力室基板に近い第1面とによって区画される、
請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッド。 The plurality of nozzles includes a first nozzle communicating with the first pressure chamber and a second nozzle communicating with the second pressure chamber,
A communication substrate is provided between the pressure chamber substrate and the nozzle substrate for partitioning a first communication flow path and a second communication flow path,
the first communication channel communicates between the first pressure chamber and the first nozzle;
the second communication channel communicates between the second pressure chamber and the second nozzle;
The first hollow portion is defined by the pressure chamber substrate and a first surface of two surfaces of the communication substrate that is closer to the pressure chamber substrate,
3. The liquid ejection head according to claim 1.
請求項3に記載の液体吐出ヘッド。 The first surface and the second surface of the two surfaces of the pressure chamber substrate, which is closer to the nozzle substrate, are bonded with an adhesive,
The liquid ejection head according to claim 3.
前記第2空洞部は、前記複数のノズルのうちいずれのノズルとも連通しない空間である、
請求項4に記載の液体吐出ヘッド。 A second cavity is provided between the first communication channel and the second communication channel,
The second cavity is a space that does not communicate with any of the plurality of nozzles,
The liquid ejection head according to claim 4.
請求項5に記載の液体吐出ヘッド。 When viewed in the first direction, the first cavity and the second cavity overlap;
The liquid ejection head according to claim 5.
前記第1面から見たときの深さについて、前記第2空洞部の最も深い部分が前記第1連通流路及び前記第2連通流路に比較して浅い、
請求項5または6に記載の液体吐出ヘッド。 The second cavity opens toward the first surface,
With respect to the depth when viewed from the first surface, the deepest part of the second cavity is shallower than the first communication channel and the second communication channel,
7. The liquid ejection head according to claim 5 or 6.
前記ノズル列方向における前記第2空洞部の幅は前記第1空洞部の幅よりも大きい、
請求項5から7のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 When the arrangement direction of the plurality of nozzles is the nozzle row direction,
the width of the second cavity in the nozzle row direction is greater than the width of the first cavity;
The liquid ejection head according to any one of claims 5 to 7.
請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッド。 The first hollow portion is defined by the pressure chamber substrate and a third surface of two surfaces of the nozzle substrate that is closer to the pressure chamber substrate,
3. The liquid ejection head according to claim 1.
請求項9に記載の液体吐出ヘッド。 the third surface and the second surface of the two surfaces of the pressure chamber substrate, which is closer to the nozzle substrate, are bonded with an adhesive;
The liquid ejection head according to claim 9.
前記第2面から見たときの深さについて、前記第1空洞部の最も深い部分が前記第1圧力室及び前記第2圧力室に比較して浅い、
請求項1から10のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 the first pressure chamber, the second pressure chamber, and the first hollow portion open toward a second surface of two surfaces of the pressure chamber substrate, the second surface being closer to the nozzle substrate;
With respect to the depth when viewed from the second surface, the deepest portion of the first hollow portion is shallower than the first pressure chamber and the second pressure chamber,
The liquid ejection head according to any one of claims 1 to 10.
前記第1空洞部は、前記圧力室基板と、前記振動板が有する2つの面のうち前記圧力室基板に近い面とによって区画される、
請求項1から10のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 a vibration plate provided between the pressure chamber substrate and the first drive element;
The first cavity is defined by the pressure chamber substrate and a surface of the two surfaces of the diaphragm that is closer to the pressure chamber substrate,
The liquid ejection head according to any one of claims 1 to 10.
前記ノズル列方向と前記第1方向との両方に交差する方向を流路方向とすると、
前記流路方向における前記第1空洞部の寸法は、前記流路方向における前記第1圧力室及び前記第2圧力室の寸法以上である、
請求項1から12のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 The arrangement direction of the plurality of nozzles is the nozzle row direction,
Assuming that a direction intersecting both the nozzle row direction and the first direction is the flow channel direction,
The dimension of the first hollow portion in the direction of the flow path is equal to or greater than the dimension of the first pressure chamber and the second pressure chamber in the direction of the flow path.
The liquid ejection head according to any one of claims 1 to 12.
液体を収容する第2圧力室の圧力を変化させる第2駆動素子と、
前記第1圧力室に連通する第1連通流路及び前記第2圧力室に連通する第2連通流路が形成された連通基板と、
前記第1連通流路に連通する第1ノズル及び前記第2連通流路に連通する第2ノズルを含む複数のノズルが形成されたノズル基板と、
を備え、
前記第1連通流路と前記第2連通流路との間には第2空洞部が設けられ、前記第2空洞部は、前記複数のノズルのうち、いずれのノズルとも連通しない空間である、
液体吐出ヘッド。 a first driving element for changing the pressure of the first pressure chamber containing the liquid;
a second driving element for changing the pressure of the second pressure chamber containing the liquid;
a communication substrate formed with a first communication channel communicating with the first pressure chamber and a second communication channel communicating with the second pressure chamber;
a nozzle substrate formed with a plurality of nozzles including a first nozzle communicating with the first communication channel and a second nozzle communicating with the second communication channel;
with
A second cavity is provided between the first communication channel and the second communication channel, and the second cavity is a space that does not communicate with any of the plurality of nozzles.
liquid ejection head.
請求項14に記載の液体吐出ヘッド。 The second cavity opens toward a surface closer to the nozzle substrate, out of two surfaces of the communication substrate.
The liquid ejection head according to claim 14.
前記第2連通流路は、液体の流れる方向が変化する第2屈曲部を含み、
前記第2空洞部は、前記第1屈曲部と前記第2屈曲部との間に設けられる、
請求項15に記載の液体吐出ヘッド。 The first communication channel includes a first bent portion in which the direction of liquid flow changes,
The second communication channel includes a second bent portion in which the direction of liquid flow changes,
The second hollow portion is provided between the first bent portion and the second bent portion,
The liquid ejection head according to claim 15.
前記液体吐出ヘッド内に供給された液体を循環させる循環機構と、
を備える液体吐出装置。 a liquid ejection head according to any one of claims 1 to 16;
a circulation mechanism for circulating the liquid supplied into the liquid ejection head;
A liquid ejection device comprising:
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