JP6209383B2 - 液体噴射ヘッド、液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
図1は本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッドの圧電体基板2の模式的な斜視図である。図2は本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッド1の圧電体基板2の説明図である。図2(a)は圧電体基板2の溝方向の断面模式図であり、図2(b)は圧電体基板2の部分上面模式図であり、図2(c)は圧電体基板2の変形例の部分上面模式図である。なお、圧電体基板2の上面USにカバープレートを接合し、圧電体基板2の下面LSにノズルプレートを接合して液体噴射ヘッド1を構成するが、本第一実施形態では本発明の基本構成である圧電体基板2について説明する。
図3は、本発明の第二実施形態に係る液体噴射ヘッド1の模式的な分解斜視図である。図4及び図5は、本発明の第二実施形態に係る液体噴射ヘッド1の説明図である。図4(a)は液体噴射ヘッド1の溝方向の断面模式図であり、図4(b)は液体噴射ヘッド1をカバープレート8の法線方向から見る部分平面模式図である。図5は圧電体基板2の下面LSの部分平面模式図である。第一実施形態と異なる点は、圧電体基板2の上面USにカバープレート8が設置され、圧電体基板2の下面LSにノズルプレート10が設置される点である。圧電体基板2は第一実施形態と同様の構造なので、詳細の説明は省略する。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
図6は、本発明の第三実施形態に係る液体噴射ヘッド1の説明図である。図6(a)は液体噴射ヘッド1の溝方向の縦断面模式図であり、図6(b)は圧電体基板2を上面USの側から見る平面模式図である。第二実施形態と異なる点は、駆動電極13、共通端子16及び個別端子17の設置位置と非吐出溝4の一部の形状であり、その他の構成は第二実施形態とほぼ同様である。従って、以下、主に第二実施形態と異なる部分について説明し、同一の部分については説明を省略する。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
図7は、本発明の第四実施形態に係る液体噴射ヘッド1の圧電体基板2の部分上面模式図である。第二実施形態又は第三実施形態と異なる主な点は、4つの溝列が基準方向Kに並んで設置される点である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
図8は本発明の第五実施形態に係る液体噴射ヘッド1の製造方法を表す工程図である。図9は第五実施形態に係る液体噴射ヘッド1の製造方法を説明するための図である。図9(S1)は、ダイシングブレード20を用いて圧電体基板2に吐出溝3を形成する様子を表し、図9(S2-1)は、ダイシングブレード20を用いて圧電体基板2に非吐出溝4を形成する様子を表し、図9(S2-2)は、吐出溝3及び非吐出溝4を形成した圧電体基板2の断面模式図である。本実施形態は本発明に係る液体噴射ヘッド1の製造方法の基本構成である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
図10〜図16は、本発明の第六実施形態に係る液体噴射ヘッド1の製造方法の説明図である。図10は液体噴射ヘッド1の製造方法の工程図であり、図11〜図16が各工程を説明するための断面模式図又は平面模式図である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
図17は本発明の第七実施形態に係る液体噴射装置30の模式的な斜視図である。液体噴射装置30は、液体噴射ヘッド1、1’を往復移動させる移動機構40と、液体噴射ヘッド1、1’に液体を供給し、液体噴射ヘッド1、1’から液体を排出する流路部35、35’と、流路部35、35’に連通する液体ポンプ33、33’及び液体タンク34、34’とを備えている。各液体噴射ヘッド1、1’は複数の溝列を備え、一方側の溝列に含まれる吐出溝の他方側の端部と、他方側の溝列に含まれる非吐出溝の一方側の端部とは離間し、かつ、圧電体基板の厚さ方向において重なる。液体噴射ヘッド1、1’は既に説明した第一〜第六実施形態のいずれかを使用する。
2 圧電体基板
3 吐出溝、3a 第一吐出溝、3b 第二吐出溝
4 非吐出溝、4a 第一非吐出溝、4b 第二非吐出溝
5 溝列、5a 第一溝列、5b 第二溝列、5c 第三溝列、5d 第四溝列
6、7 傾斜面
8 カバープレート
9 液室、9a、9d 共通液室、9b、9c、9e 個別液室
10 ノズルプレート
11 ノズル、11a 第一ノズル、11b 第二ノズル
12 ノズル列、12a 第一ノズル列、12b 第二ノズル列、12c 第三ノズル列、13d 第四ノズル列
13 駆動電極
14 開口部
16 共通端子、16a 第一共通端子、16b 第二共通端子
17 個別端子、17a 第一個別端子、17b 第二個別端子
20 ダイシングブレード
21 感光性樹脂膜
22 導電膜
K 基準方向、T 厚さ方向、US 上面、LS 下面、SS 側面
Claims (22)
- 細長い吐出溝と細長い非吐出溝が基準方向に交互に配列する溝列を複数有する圧電体基板を備え、
前記吐出溝及び前記非吐出溝はそれぞれ、前記基準方向と直交する方向の一方側に一方側の端部を有し、かつ前記基準方向と直交する方向の他方側に他方側の端部を有し、
隣接する前記溝列の内、一方側の前記溝列に含まれる前記吐出溝の前記他方側の端部と、他方側の前記溝列に含まれる前記非吐出溝の前記一方側の端部とは離間し、かつ、前記圧電体基板の厚さ方向において重なる液体噴射ヘッド。 - 隣接する前記溝列の内、一方側の前記溝列に含まれる前記吐出溝の前記他方側の端部と、他方側の前記溝列に含まれる前記吐出溝の前記一方側の端部とが基準方向において重なる請求項1に記載の液体噴射ヘッド。
- 隣接する前記溝列の内、一方側の前記溝列に含まれる前記非吐出溝の前記他方側の端部と、他方側の前記溝列に含まれる前記非吐出溝の前記一方側の端部とが基準方向において重なる請求項1又は2に記載の液体噴射ヘッド。
- 隣接する前記溝列の内、一方側の前記溝列に含まれる前記吐出溝の前記他方側の端部が前記圧電体基板の上面の側に切り上がる傾斜面を備え、一方側の前記溝列に含まれる前記非吐出溝の前記他方側の端部が前記圧電体基板の前記上面とは反対側の下面の側に切り下がる傾斜面を備える請求項1〜3のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
- 隣接する前記溝列の内、一方側の前記溝列に含まれる前記非吐出溝の前記一方側の端部が前記圧電体基板の側面に開口する請求項1〜4のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
- 一方側の前記溝列に含まれる前記吐出溝の前記他方側の端部と、他方側の前記溝列に含まれる前記非吐出溝の前記一方側の端部との間の最接近距離が10μmを下回らない請求項1〜5のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記吐出溝に連通する液室を有し、前記圧電体基板の上面に接合されるカバープレートを備える請求項1〜6のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記液室は、一方側の前記溝列に含まれる前記吐出溝の前記他方側の端部において連通する共通液室を含む請求項7に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記液室は、一方側の前記溝列に含まれる前記吐出溝の前記一方側の端部において連通する個別液室を含む請求項7又は8に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記溝列に対応して前記吐出溝に連通するノズルが配列するノズル列を複数有し、前記圧電体基板の下面に接合されるノズルプレートを備える請求項1〜9のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記吐出溝及び前記非吐出溝は、前記圧電体基板の厚さの略1/2よりも上面の側の側面に駆動電極が設置されず、前記圧電体基板の厚さの略1/2よりも下面の側の側面に駆動電極が設置される請求項1〜10のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記吐出溝に設置される前記駆動電極は、溝方向において前記吐出溝が前記圧電体基板の下面に開口する開口部の領域内に位置する請求項11に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記吐出溝及び前記非吐出溝は、前記圧電体基板の厚さの略1/2よりも上面の側の側面には駆動電極が設置され、前記圧電体基板の厚さの略1/2よりも下面の側の側面には
駆動電極が設置されない請求項1〜10のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記非吐出溝に設置される前記駆動電極は、溝方向において前記非吐出溝が前記圧電体基板の上面に開口する開口部の領域内に位置する請求項13に記載の液体噴射ヘッド。
- 請求項1に記載の液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、
前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、
前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備える液体噴射装置。 - ダイシングブレードを用いて圧電体基板の上面の側から前記圧電体基板を切削して細長い吐出溝を複数形成する吐出溝形成工程と、
ダイシングブレードを用いて前記圧電体基板の上面とは反対側の下面の側から前記圧電体基板を切削して前記吐出溝の溝方向と平行に細長い非吐出溝を複数形成する非吐出溝形成工程と、を備え、
前記吐出溝と前記非吐出溝が基準方向に交互に配列する溝列を複数形成するとともに、隣接する前記溝列の内、一方側の前記溝列に含まれる前記吐出溝の他方側の端部と、他方側の前記溝列に含まれる前記非吐出溝の一方側の端部とが離間し、かつ、前記圧電体基板の厚さ方向において重なるように形成する液体噴射ヘッドの製造方法。 - 共通液室が形成されるカバープレートを、前記共通液室を前記吐出溝に連通させて前記圧電体基板の上面に接合するカバープレート接合工程を備える請求項16に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
- ノズルプレートを前記圧電体基板の下面に接合し、前記ノズルプレートに形成するノズルと前記吐出溝とを連通させるノズルプレート接合工程と、を備える請求項16又は17に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
- 前記吐出溝形成工程の後に前記圧電体基板を所定の厚さに研削する圧電体基板研削工程を備える請求項16〜18のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
- 前記圧電体基板に感光性樹脂膜を設置する感光性樹脂膜設置工程と、前記感光性樹脂膜のパターンを形成する樹脂膜パターン形成工程とを備える請求項16〜19のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
- 前記吐出溝及び前記非吐出溝の側面に前記圧電体基板の下面の側から導電材を堆積する導電材堆積工程を備える請求項16〜20のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
- 前記吐出溝及び前記非吐出溝の側面に前記圧電体基板の上面の側から導電材を堆積する導電材堆積工程を備える請求項16〜20のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
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