JP4582176B2 - 液滴吐出ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
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Description
f∝(1/(ρ・C))1/2
ρ:部材の密度
C:コンプライアンス(部材の柔らかさ)
に示されるように、部材のコンプライアンスが大きくなるに伴って低くなる。そして、部材に圧縮応力が加えられると、部材が応力軟化して見かけ上のコンプライアンスが大きくなる。つまり、ダンパー部130aに圧縮応力が加えられているため、ダンパー部130aの固有振動数fが低下している。これにより、ダンパー部130aに圧縮応力が加えられていない場合と比較して、副マニホールド流路105aに関するダンパー効果が高くなっている。実効的には、ダンパー部130aの部材が薄くなったといえる。
図6を参照しつつ、本発明の第1変形例について説明する。図6は、第1変形例における流路ユニット9の断面図である。図6に示すように、第1変形例の流路ユニット9においては、副マニホールド流路105aの延在方向と直交する直交方向に関して、ダンパー室209を画定するダンパープレート230の凹部230bの幅が、副マニホールド流路105aの幅より小さくなっている。また、副マニホールド流路105aの底壁(ダンパープレート230に形成された凹部230bの底壁)であるダンパー部230aにダンパー部230aの面方向に沿った圧縮応力が加えられることによって(矢印参照)、ダンパー部230aが、副マニホールド流路105aに向かって凸となるように湾曲している。これによると、ダンパー室209内の空間を広く確保することができるため、広い範囲で副マニホールド流路105a内におけるインクの圧力変動を抑制することができる。
図7を参照しつつ、本発明の第2変形例について説明する。図7は、第2変形例における流路ユニット9の断面図である。図7に示すように、第2変形例の流路ユニット9においては、副マニホールド流路105aの延在方向と直交する直交方向に関して、ダンパー室309を画定するダンパープレート330の凹部330bの幅が、副マニホールド流路105aの幅より大きくなっている。また、副マニホールド流路105aの底壁(ダンパープレート330に形成された凹部330bの底壁)であるダンパー部330aにダンパー部330aの面方向に沿った圧縮応力が加えられることによって(矢印参照)、ダンパー部330aがダンパー室309の内側に向かって凸となるように湾曲している。これによると、副マニホールド流路105aの容積を広く確保することができるため、ダンパー効果を確保しつつ個別インク流路132に対するインクの供給量を増やすことができる。
9 流路ユニット
105 マニホールド流路
105a 副マニホールド流路
108 ノズル
109、209、309、409 ダンパー室
110 圧力室
122〜128 プレート
129 マニホールドプレート
130、230、330、430 ダンパープレート
130a、230a、330a、430a、531a、631a ダンパー部
130b、230b、330b、431b、631b 凹部
131、431、531、631 ノズルプレート
Claims (17)
- 複数のプレートが積層されることによって、液滴を吐出するノズルに液体を供給する共通液体流路及び前記共通液体流路と前記複数のプレートの積層方向に関して隣り合うダンパー室が形成されていると共に、前記複数のプレートが、前記共通液体流路と対向する領域に係る一方の面が前記共通液体流路における前記ダンパー室に最も近い側壁面の少なくとも一部を画定すると共に他方の面が前記ダンパー室により他の前記プレートに接していないダンパープレートを含んでいる流路ユニットを備えており、
前記ダンパープレートは、これに隣接する前記プレートより線膨張係数が小さい材料で形成されており、前記領域において、前記他方の面が前記共通液体流路と反対側に隣接する前記プレートと共に前記ダンパー室を形成していると共に、前記領域に前記側壁面に沿う圧縮応力が加えられていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。 - 前記ダンパープレートの前記共通液体流路と反対側の面に、前記共通液体流路と対向する凹部が形成されており、
前記隣接するプレートが、前記凹部を封止するように、前記ダンパープレートに隣接していることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出ヘッド。 - 前記凹部は、前記共通液体流路に沿って延在し、
前記凹部の延在する方向と直交する直交方向に関して、前記凹部の幅が前記共通液体流路の幅より小さくなっていると共に、前記凹部の底壁が前記共通液体流路側に向かって凸となるように湾曲していることを特徴とする請求項2に記載の液滴吐出ヘッド。 - 前記凹部は、前記共通液体流路に沿って延在し、
前記凹部の延在する方向と直交する直交方向に関して、前記凹部の幅が前記共通液体流路の幅より大きくなっていると共に、前記凹部の底壁が前記共通液体流路の反対側に向かって凸となるように湾曲していることを特徴とする請求項2に記載の液滴吐出ヘッド。 - 前記凹部は、前記ダンパー室を大気と連通させる大気連通孔に接続されていることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記流路ユニットは、前記ノズルにそれぞれ連通した複数の圧力室が配置された一表面と、前記一表面と対向する表面であって、前記複数のノズルが配置された吐出面とを有しており、
前記大気連通孔は、前記一表面に開口していることを特徴とする請求項5に記載の液滴吐出ヘッド。 - 前記隣接するプレートが、前記ノズルが形成されたノズルプレートを兼ねていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記プレートは、金属材料からなることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッド。
- 金属材料で形成された複数のプレートが積層されることによって、液滴を吐出するノズルに液体を供給する共通液体流路及び前記共通液体流路と前記複数のプレートの積層方向に関して隣り合うダンパー室が形成されていると共に、前記複数のプレートが、前記共通液体流路と対向する領域に係る一方の面が前記共通液体流路における前記ダンパー室に最も近い側壁面の少なくとも一部を画定すると共に他方の面が前記ダンパー室により他の前記プレートに接していないダンパープレートを含む流路ユニットを備えている液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記複数のプレートを形成するプレート形成工程と、
互いに隣接する前記プレート同士を加熱した状態で接合する接合工程とを備えており、
前記プレート形成工程において、前記ダンパープレートを、これに隣接する前記プレートより前記側壁面に沿う方向の線膨張係数が小さい金属材料で形成すると共に、前記複数のプレートを互いに位置合わせしつつ積層したときに、前記ダンパープレートが、前記領域において、前記他方の面が前記共通液体流路と反対側に隣接する前記プレートと共に前記ダンパー室を形成するように、前記複数のプレートを形成し、
前記接合工程において、前記ダンパープレート及び前記隣接するプレートを含む複数の前記プレートを、互いに位置合わせしつつ積層して所定の温度で加熱した後に、前記領域に前記側壁面に沿う圧縮応力が加わるように、前記複数のプレートを前記積層方向に加圧することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。 - 前記プレート形成工程において、前記ダンパープレートの前記共通液体流路と反対側の面に、前記共通液体流路と対向する凹部を形成することを特徴とする請求項9に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
- 前記流路ユニットは、前記ノズルにそれぞれ連通した複数の圧力室が配置された一表面と、前記一表面と対向する表面であって、前記複数のノズルが配置された吐出面とを有しており、
前記プレート形成工程において、前記凹部を大気と連通させる大気連通孔を前記一表面に形成することを特徴とする請求項10に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。 - 前記プレート形成工程において、前記凹部を、前記共通液体流路の延在方向に沿って延在するように、且つ、前記延在方向に直交する直交方向に関する前記凹部の幅が、前記共通液体流路の前記直交方向に関する幅より大きくなるように形成することを特徴とする請求項10又は11に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記プレート形成工程において、前記凹部を、前記共通液体流路の延在方向に沿って延在するように、且つ、前記延在方向に直交する直交方向に関する前記凹部の幅が、前記共通液体流路の前記直交方向に関する幅より小さくなるように形成することを特徴とする請求項10又は11に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記プレート形成工程において、前記ダンパープレートを、他の全ての前記プレートより前記線膨張係数が小さい金属材料で形成することを特徴とする請求項9〜13のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
- 前記接合工程において、互いに隣接する前記プレート同士を金属接合することを特徴とする請求項9〜14のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
- 前記接合工程において、互いに隣接する前記プレート同士を熱硬化性接着剤によって接合することを特徴とする請求項9〜14のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
- 前記接合工程において、全ての前記プレートを一括して接合することを特徴とする請求項9〜16のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
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