JP6278656B2 - 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1の説明するための図である。図1(a)は液体噴射ヘッド1の吐出溝3の溝方向の断面模式図であり、図1(b)は下部プレート11を除去した液体噴射ヘッド1を下面LP側から見る平面模式図であり、図1(c)はノズルプレート9を除去した液体噴射ヘッド1を第一の側面SP1側から見る正面模式図である。
図2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。液体噴射ヘッド1は、圧電体基板2と、圧電体基板2の上面UPに接合されるカバープレート6と、圧電体基板2の第一の側面SP1に接合されるノズルプレート9とを備える。圧電体基板2は、上面UPの基準方向Kに交互に配列する吐出溝3と非吐出溝4を有し、第一の側面SP1に複数の吐出溝3と連通し非吐出溝4とは連通しない側部流路5を有する。カバープレート6は吐出溝3に連通する上部液室7を有し、ノズルプレート9は吐出溝3に連通するノズル10を有する。この構成により、カバープレート6から吐出溝3に流入した液体はノズル10近傍において側部流路5に流入し、圧電体基板2の外部へ流出する。このように、構成要素が少なく、組み立ての容易な液体循環型の液体噴射ヘッド1とすることができる。
図3は、本発明の第三実施形態に係る液体噴射ヘッド1の圧電体基板2の模式的な斜視図である。第二実施形態の圧電体基板2と異なる点は、側部流路5の形状であり、その他の構成は第二実施形態と同様である。以下、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4及び図5は本発明の第四実施形態に係る液体噴射ヘッド1を説明するための図である。図4は液体噴射ヘッド1の模式的な分解斜視図であり、図5(a)は吐出溝3の断面模式図であり、図5(b)は非吐出溝の断面模式図であり、図5(c)は下部プレート11を除去した液体噴射ヘッド1を下面LP側から見る平面模式図であり、図5(d)はノズルプレート9を除去した液体噴射ヘッド1を第一の側面SP1側から見る正面模式図である。本実施形態の液体噴射ヘッド1は、第三実施形態における圧電体基板2の下面LP側に下部プレート11を設置している。その他の構成は第三実施形態と同様である。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6は、本発明の第五実施形態に係る液体噴射ヘッド1の断面模式図である。図6(a)は吐出溝3の断面模式図であり、図6(b)は非吐出溝4の断面模式図である。第四実施形態と異なる点は、圧電体基板2の下面LPに凹部15aが形成される点であり、その他の構成は第四実施形態と同様である。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7は、本発明の第六実施形態に係る液体噴射ヘッド1を説明するための図である。図7(a)は下部プレート11を除去した液体噴射ヘッド1を下面LP側から見る平面模式図であり、図7(b)はノズルプレート9を除去した液体噴射ヘッド1を第一の側面SP1側から見る正面模式図である。第四実施形態と異なる点は、側部流路5と下部プレート11の形状であり、その他は第四実施形態と同様である。従って、以下、第四実施形態と異なる部分について説明し、同一の部分は説明を省略する。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8は、本発明の第七実施形態に係る液体噴射ヘッド1の断面模式図である。第三〜第六実施形態の圧電体基板2と異なる点は、第一の側面SP1に形成される側部流路5の断面形状である。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9は、本発明の第八実施形態に係る液体噴射ヘッド1の断面模式図である。本実施形態では2枚の圧電体基板2の下面LPどうしを接合して記録密度を向上させている。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は、本発明の第九実施形態に係る液体噴射ヘッド1の製造方法を示す工程図である。図10に示す工程図は本発明に係る液体噴射ヘッド1の基本的な製造方法である。
図11は、本発明の第十実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造方法を示す工程図である。図12及び図13は、各製造工程を説明するための図である。
図14は本発明の第十一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、圧電体基板2と、カバープレート6、ノズルプレート9とを備える。液体ポンプ33、33’として、流路部35、35’に液体を供給する供給ポンプとそれ以外に液体を排出する排出ポンプのいずれかもしくは両方を設置し、液体を循環させる。また、図示しない圧力センサーや流量センサーを設置し、液体の流量を制御することもある。液体噴射ヘッド1、1’は、圧電体基板2の上面UPに吐出溝3と非吐出溝4が交互に配列し、第一の側面SP1には側部流路5が形成され、液体が循環可能に構成されている。液体噴射ヘッド1、1’は、既に説明した第一〜第八実施形態のいずれかを、また、第九実施形態又は第十実施形態の製造方法により製造されるものを使用することができる。
2 圧電体基板、2a 第一の圧電体基板、2b 第二の圧電体基板
3 吐出溝
4 非吐出溝
5 側部流路
6 カバープレート、6a 第一のカバープレート、6b 第二のカバープレート
7 上部液室
8 スリット
9 ノズルプレート
10 ノズル
11 下部プレート
12、12a、12b 下部液室
13 駆動電極
14a 共通端子、14b 個別端子
15a、15b 凹部
16 下部流路
17 感光性樹脂膜
18 導電材
K 基準方向、UP 上面、LP 下面
SP1 第一の側面、SP2 第二の側面、SP3 第三の側面、SP4 第四の側面
WS 側壁、BP 底面、SS 側面
Claims (22)
- 上面の基準方向に配列する吐出溝を有し、第一の側面に複数の前記吐出溝と連通する側部流路を有する圧電体基板と、
前記上面に接合されるカバープレートと、
前記第一の側面に接合され、前記吐出溝に連通するノズルを有するノズルプレートと、を備える、
液体噴射ヘッドであって、
前記圧電体基板は、前記吐出溝と交互に配列し、前記側部流路と連通しない非吐出溝を有し、かつ、
前記非吐出溝は、前記圧電体基板の前記第一の側面から前記第一の側面に対向する第二の側面に亘って形成されている、
液体噴射ヘッド。 - 上面の基準方向に配列する吐出溝を有し、第一の側面に複数の前記吐出溝と連通する側部流路を有する圧電体基板と、
前記上面に接合されるカバープレートと、
前記第一の側面に接合され、前記吐出溝に連通するノズルを有するノズルプレートと、を備える、
液体噴射ヘッドであって、
前記側部流路は、前記圧電体基板の前記第一の側面に隣接し互いに対向する第三の側面と第四の側面の手前まで形成されている、
液体噴射ヘッド。 - 前記圧電体基板は、前記吐出溝と交互に配列し、前記側部流路と連通しない非吐出溝を有する請求項2に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記非吐出溝は前記吐出溝よりも前記上面からの深さが浅い請求項1又は3に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記吐出溝は、前記圧電体基板の前記第一の側面から前記第一の側面に対向する第二の側面の手前まで形成される請求項1〜4のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記側部流路は、前記圧電体基板の前記上面とは反対側の下面に開口する請求項1〜5のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記圧電体基板の前記上面とは反対側の下面には凹部からなる第一の下部液室を有し、前記第一の下部液室は前記側部流路に連通する請求項1〜6のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記側部流路は、基準方向に直交する方向の断面が前記吐出溝から前記上面とは反対側の下面に向けて末広がりの形状を有する請求項1〜7のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記側部流路に連通する第二の下部液室を有し、前記圧電体基板の前記上面とは反対側の下面に接合される下部プレートを備える請求項1〜8のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記圧電体基板は第一の圧電体基板と第二の圧電体基板とを含み、
前記カバープレートは第一のカバープレートと第二のカバープレートとを含み、
前記第一の圧電体基板の下面と前記第二の圧電体基板の下面とが対向して固定され、前記第一の圧電体基板の側部流路と前記第二の圧電体基板の側部流路とが連通し、前記第一の圧電体基板の上面に前記第一のカバープレートが接合され、前記第二の圧電体基板の上面に前記第二のカバープレートが接合される請求項1〜8のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記第一の圧電体基板の下面と前記第二の圧電体基板の下面とが接合される請求項10に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記第一の圧電体基板と前記第二の圧電体基板との間に設置され、前記側部流路に連通する第二の下部液室が形成される下部プレートを備える請求項10に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記第一の圧電体基板の吐出溝が基準方向に配列するピッチと前記第二の圧電体基板の吐出溝が基準方向に配列するピッチとは等しく、互いに基準方向に半ピッチずれる請求項10〜12のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
- 圧電体基板の上面に吐出溝を基準方向に形成する溝形成工程と、
前記圧電体基板の第一の側面に複数の前記吐出溝と連通する側部流路を形成する側部流路形成工程と、
前記上面にカバープレートを接合するカバープレート接合工程と、
前記第一の側面にノズルプレートを接合するノズルプレート接合工程と、を備える、
液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記溝形成工程は、前記圧電体基板の前記上面に前記吐出溝と非吐出溝とを基準方向に交互に形成する工程であり、
前記非吐出溝は、前記圧電体基板の前記第一の側面から前記第一の側面に対向する第二の側面に亘って形成されている、
液体噴射ヘッドの製造方法。 - 圧電体基板の上面に吐出溝を基準方向に形成する溝形成工程と、
前記圧電体基板の第一の側面に複数の前記吐出溝と連通する側部流路を形成する側部流路形成工程と、
前記上面にカバープレートを接合するカバープレート接合工程と、
前記第一の側面にノズルプレートを接合するノズルプレート接合工程と、を備える、
液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記側部流路は、前記圧電体基板の前記第一の側面に隣接し互いに対向する第三の側面と第四の側面の手前まで形成されている、
液体噴射ヘッドの製造方法。 - 前記溝形成工程は、前記圧電体基板の前記上面に前記吐出溝と非吐出溝とを基準方向に交互に形成する工程である請求項15に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
- 前記溝形成工程は、前記吐出溝の前記上面からの深さを前記非吐出溝の前記上面からの深さよりも深く形成する請求項14又は16に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
- 前記側部流路形成工程は、前記圧電体基板の前記上面とは反対側の下面の側から研削する請求項14〜17のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
- 前記側部流路形成工程は、前記圧電体基板の前記第一の側面の側から研削する請求項14〜17のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
- 前記吐出溝の側面に導電材を堆積する導電材堆積工程を備える請求項14〜19のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
- 前記圧電体基板から成る第一の圧電体基板と第二の圧電体基板とを備え、
前記側部流路形成工程は、前記第一の圧電体基板と前記第二の圧電体基板の各第一の側面に側部流路を形成する工程であり、
前記第一の圧電体基板と前記第二の圧電体基板とは前記上面とは反対側の下面どうしを対向させ、前記第一の圧電体基板と前記第二の圧電体基板の各第一の側面を面一に積層固定する積層工程を備える請求項14〜20のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。 - 請求項1又は2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。
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