JP6721013B2 - 液体吐出ヘッドおよび流路構造体 - Google Patents
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Description
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様(態様1)に係る流路構造体は、液体貯留室の壁面の一部を構成する流路部材と、流路部材に積層されて液体貯留室の壁面の一部を構成する可撓膜と、可撓膜を挟んで流路部材とは反対側に積層され、可撓膜が露出する空間を形成する封止体と、流路部材と可撓膜とが積層される方向から封止体を平面視した場合に、封止体のうち、液体貯留室の周囲の領域に形成され、空間を大気に連通するための連通路と、連通路において可撓膜を支持する支持部と、を備える。以上の態様によれば、封止体のうち、流路部材と可撓膜とをシールする液体貯留室の周囲の領域に形成される連通路において可撓膜を支持部で支持するから、連通路の幅を大きくしても、連通路内に露出する可撓膜が撓んで流路部材と接合され難くなってシール性が低下してしまうことを抑制できる。
態様1の好適例(態様2)において、連通路が延びる方向に交差する連通路の断面のうち支持部を含む断面において、支持部が占める部分の面積がそれ以外の部分の面積よりも小さい。以上の態様によれば、連通路が延びる方向に交差する連通路の断面のうち支持部を含む断面において、支持部が占める部分の面積がそれ以外の部分の面積よりも小さいから、支持部による空気抵抗を低減できる。このため、可撓膜が撓む空間の空気が連通路を介して大気との間で出入りし易くなるから、封止体の空間に露出する可撓膜が動き易くなるので、液体貯留室の圧力変動の吸収効果を高めることができる。このように本態様によれば、液体貯留室の圧力変動の吸収効果を高めつつ、液体貯留室の周囲における流路部材と可撓膜とのシール性の低下を抑制できる。
態様1または態様2の好適例(態様3)において、連通路は、液体貯留室から離間した大気開放口を介して大気に連通し、連通路が延びる方向に交差する連通路の断面における連通路の幅は、大気開放口の径よりも大きい。以上の態様によれば、連通路が延びる方向に交差する連通路の断面における連通路の幅は、大気開放口の径よりも大きいから、連通路の幅が大気開放口の径よりも小さい場合に比較して、連通路が延びる方向における連通路内の空気抵抗を低減できる。
態様3の好適例(態様4)において、大気開放口は、可撓膜に形成された貫通孔である。以上の態様によれば、可撓膜に形成された大気開放口の径よりも連通路の幅が大きいから、連通路の幅が大気開放口の径よりも小さい構成と比較して、連通路が延びる方向における連通路内の空気抵抗を低減できる。
態様4の好適例(態様5)において、大気開放口は、流路部材に形成される。以上の態様によれば、大気開放口は、液体貯留室がある流路部材に形成されるから、大気開放口を液体貯留室から離間して形成し易いので、連通路の引き回しを容易にすることができる。また、流路部材に形成された大気開放口の径よりも連通路の幅が大きいから、連通路の幅が大気開放口の径よりも小さい構成と比較して、連通路が延びる方向における連通路内の空気抵抗を低減できる。
態様1から態様5の何れかの好適例(態様6)において、支持部は、連通路内に配置される島部である。以上の態様によれば、支持部は、連通路内に配置される島部であるから、その島部の数や配置や形状によって、支持部が占める部分の面積がそれ以外の部分の面積よりも小さくできるので、連通路内の空気抵抗を低減し易い。
態様6の好適例(態様7)において、連通路が延びる方向に島部が複数並べて配置される。以上の態様によれば、連通路が延びる方向に島部が複数並べて配置されるから、その方向から見て複数の島部が重なるので、連通路が延びる方向、すなわち空気が通り抜ける方向の抵抗を低減できる。
態様1から態様7の何れかの好適例(態様8)において、支持部は、連通路の互いに対向する側面のうちの片側または両側から連通路内に張り出す桟部である。以上の態様によれば、支持部は、連通路の互いに対向する側面のうちの片側または両側から連通路内に張り出す桟部であるから、その桟部の数や配置や形状によって、支持部が占める部分の面積がそれ以外の部分の面積よりも小さくできるので、連通路内の空気抵抗を低減し易い。
態様1から態様8の何れかの好適例(態様9)において、連通路の幅は、連通路が延びる方向に交差する連通路の断面のうち空間の断面の最大幅の1/2以上である。以上の態様によれば、連通路の幅を、連通路が延びる方向に交差する連通路の断面における空間の最大幅の1/2以上とすることで、連通路が延びる方向における連通路内の空気抵抗を大幅に低減できる。
態様1から態様9の何れかの好適例(態様10)において、封止体は、可撓膜に積層される支持板と、可撓膜とは反対側で支持板に積層される固定板とで構成され、支持部は、固定板から可撓膜に向けて突出して可撓膜を支持する。以上の態様によれば、支持部は、固定板から可撓膜に向けて突出して可撓膜を支持するから、流路部材から連通路内への可撓膜の撓みを抑制できる。
態様1から態様10の何れかの好適例(態様11)において、連通路は、封止体の平面視において当該封止体のうち液体貯留室の一端に対応する領域に形成される。
態様1から態様11の何れかの好適例(態様12)において、流路部材には、液体貯留室が複数形成され、封止体には、複数の液体貯留室にそれぞれ対応する複数の空間が形成され、連通路は、各空間を連通する。
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様(態様13)に係る液体吐出ヘッドは、態様1から態様12の何れかに記載の流路構造体と、液体貯留室から供給された液体を吐出するためのノズルと、を備える。以上の態様によれば、液体貯留室の圧力変動の吸収効果を高めつつ、液体貯留室の周囲における流路部材と可撓膜とのシール性の低下を抑制できる流路構造体を備えた液体吐出ヘッドを提供できる。
本発明の好適な態様(態様14)に係る液体吐出装置は、態様13に記載の液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドから液体を吐出させる制御装置とを具備する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る液体吐出装置10の部分的な構成図である。第1実施形態の液体吐出装置10は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の媒体11に吐出するインクジェット方式の印刷装置である。図1に示す液体吐出装置10は、制御装置12と搬送機構15とキャリッジ18と液体吐出ヘッド20とを具備する。液体吐出装置10にはインクを貯留する液体容器14が装着される。
図2は、液体吐出ヘッド20の分解斜視図である。図3は、図2に示す液体吐出ヘッド20のIII−III断面図である。図2および図3に示すように、液体吐出ヘッド20は、インクを吐出するノズルNが形成される吐出面を有するヘッド本体30に、ケース部材40を固定(接合)して構成される。ヘッド本体30は、流路部材32を備え、その一方側(Z方向の正側の面)に、複数のノズルNが形成されたノズル板62とコンプライアンスプレート50と固定板56が積層され、他方側(Z方向の負側の面)に、圧力室基板382を含む積層部38が積層された構造体である。これらのヘッド本体30の各要素は、例えば接着剤で相互に固定される。本実施形態の流路部材32とコンプライアンスプレート50と固定板56は、流路構造体を構成する。
図5は、第1実施形態の流路構造体の一部を構成するコンプライアンスプレート50をZ方向から見た平面図である。図6は、図5に示すQ部の拡大図である。図3および図5に示すように、本実施形態のコンプライアンスプレート50は、液体貯留室SR内のインクの圧力変動を抑制するための要素であり、可撓膜52(コンプライアンス基板)と支持板54とを具備する。可撓膜52は、フィルム状に形成された可撓性の部材であり、液体貯留室SRの壁面(具体的には底面)の一部を構成する。可撓膜52の材質について、可撓膜52が撓むことができればよく、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS)、芳香族ポリアミド(アラミド)、ステンレス鋼(SUS)等を用いることができる。図3ではノズル列L1に対応する第2液体貯留室34とノズル列L2に対応する第2液体貯留室34とを単一の可撓膜52で封止する場合を説明したが、これに限られるものではなく、双方の第2液体貯留室34を別々の可撓膜52で封止するようにしてもよい。可撓膜52は、流路部材32のZ方向に積層され、支持板54は、可撓膜52を挟んで流路部材32とは反対側に積層される。本実施形態のZ方向は、流路部材32と可撓膜52と支持板54との積層方向に相当する。
ここで、上述した支持板54の開口部541を大気に連通する連通路544の具体的構成例について図面を参照しながら説明する。図5および図6に示すように、連通路544は、支持板54のうち、流路部材32と可撓膜52とをシールする液体貯留室SRの周囲の領域Bに形成される。領域Bは、開口部541が液体貯留室SRに重ならない非コンプライアンス領域である。可撓膜52は、領域Bで流路部材32に接着されることで、流路部材32と可撓膜52とが液体貯留室SRの周囲でシールされる。流路部材32および可撓膜52には、領域Bにおいて液体貯留室SRからノズル列の方向(図5ではY方向の負側)に離間した位置に、大気開放口HAが形成される。図2に示すように、大気開放口HAは、流路部材32と可撓膜52とケース部材40を貫通して、支持板54の連通路544を大気に連通する貫通孔である。大気開放口HAは、液体貯留室SRからY方向の負側に離間して配置され、連通路544は、開口部541からY方向の負側に延びて大気開放口HAに連通する。このように、本実施形態の連通路544は、支持板54の開口部541に連続し、開口部541を大気開放口HAに連通する空気の通路である。また、大気開放口HAは、液体貯留室SRがある流路部材32に形成されるから、大気開放口HAを液体貯留室SRから離間して形成し易いので、連通路544の引き回しを容易にすることができる。
本発明の第2実施形態について説明する。以下に例示する各形態において作用や機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。第1実施形態では、1つの液体貯留室SRがY方向に連続する場合を例示したが、第2実施形態では、複数の液体貯留室SRをY方向に並べて配置する場合を例示する。
以上に例示した態様および実施形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示や上述の態様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。
Claims (14)
- 液体貯留室の壁面の一部を構成する流路部材と、
前記流路部材に積層されて前記液体貯留室の壁面の一部を構成する可撓膜と、
前記可撓膜を挟んで前記流路部材とは反対側に積層され、前記可撓膜が露出する空間を形成する封止体と、
前記流路部材と前記可撓膜とが積層される方向から前記封止体を平面視した場合に、前記封止体のうち、前記液体貯留室の周囲の領域に形成され、前記空間を大気に連通するための連通路と、
前記連通路において前記可撓膜を支持する支持部と、を備える
流路構造体。 - 前記連通路が延びる方向に交差する前記連通路の断面のうち前記支持部を含む断面において、前記支持部が占める部分の面積がそれ以外の部分の面積よりも小さい
請求項1に記載の流路構造体。 - 前記連通路は、前記液体貯留室から離間した大気開放口を介して大気に連通し、
前記連通路が延びる方向に交差する前記連通路の断面における前記連通路の幅は、前記大気開放口の径よりも大きい
請求項1または請求項2に記載の流路構造体。 - 前記大気開放口は、前記可撓膜に形成された貫通孔である
請求項3の流路構造体。 - 前記大気開放口は、前記流路部材に形成される
請求項4に記載の流路構造体。 - 前記支持部は、前記連通路内に配置される島部である
請求項1から請求項5の何れかに記載の流路構造体。 - 前記連通路が延びる方向に前記島部が複数並べて配置される
請求項6に記載の流路構造体。 - 前記支持部は、前記連通路の互いに対向する側面のうちの片側または両側から前記連通路内に張り出す桟部である
請求項1から請求項7の何れかに記載の流路構造体。 - 前記連通路の幅は、前記連通路が延びる方向に交差する前記連通路の断面のうち前記空間の断面の最大幅の1/2以上である
請求項1から請求項8の何れかに記載の流路構造体。 - 前記封止体は、前記可撓膜に積層される支持板と、前記可撓膜とは反対側で前記支持板に積層される固定板とで構成され、
前記支持部は、前記固定板から前記可撓膜に向けて突出して前記可撓膜を支持する
請求項1から請求項9の何れかに記載の流路構造体。 - 前記連通路は、前記封止体の平面視において当該封止体のうち前記液体貯留室の一端に対応する領域に形成される
請求項1から請求項10の何れかに記載の流路構造体。 - 前記流路部材には、前記液体貯留室が複数形成され、
前記封止体には、前記複数の液体貯留室にそれぞれ対応する複数の空間が形成され、
前記連通路は、前記各空間を連通する
請求項1から請求項11の何れかに記載の流路構造体。 - 請求項1から請求項12の何れかに記載の流路構造体と、
前記液体貯留室から供給された液体を吐出するためのノズルと、を備える
液体吐出ヘッド。 - 請求項13に記載の液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドから液体を吐出させる制御装置と
を具備する液体吐出装置。
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