JP7002012B2 - Liquid discharge device - Google Patents
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Description
本発明は、液体を吐出する液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge device that discharges a liquid.
特許文献1には、液体吐出装置として、走査方向に移動しながら記録媒体に対してインクを吐出する、インクジェットプリンタのインクジェットヘッドが開示されている。特許文献1のインクジェットヘッドは、ノズルプレートと、流路形成基板と、複数の圧電素子等を備えている。ノズルプレートには複数のノズルが形成されている。流路形成基板は、シリコン単結晶基板からなり、ノズルプレートに接合されている。流路形成基板には、複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室と、複数の圧力室にインクを供給するマニホールドが形成されている。複数の圧電素子は、流路形成基板の上面に、複数の圧力室にそれぞれ対応して配置されている。 Patent Document 1 discloses an inkjet head of an inkjet printer, which ejects ink to a recording medium while moving in the scanning direction as a liquid ejection device. The inkjet head of Patent Document 1 includes a nozzle plate, a flow path forming substrate, a plurality of piezoelectric elements, and the like. A plurality of nozzles are formed on the nozzle plate. The flow path forming substrate is made of a silicon single crystal substrate and is joined to the nozzle plate. The flow path forming substrate is formed with a plurality of pressure chambers communicating with each of the plurality of nozzles and a manifold for supplying ink to the plurality of pressure chambers. The plurality of piezoelectric elements are arranged on the upper surface of the flow path forming substrate corresponding to the plurality of pressure chambers.
特許文献1では、流路形成基板に、複数の圧力室だけでなく、容積(面積)の大きいマニホールドが形成されているため、流路形成基板のサイズが大きくなる。ここで、流路形成基板は、シリコンウェハーに圧電素子を成膜してから、このウェハーを所定の大きさに切り分けることにより製造される。このように、圧電素子の成膜工程が存在するため、流路形成基板となるウェハー1枚当たりのコストは高い。そのため、1枚のウェハーからの流路形成基板の取り数を多くしてコストダウンを図る目的から、流路形成基板のサイズをできるだけ小さくすることが好ましい。 In Patent Document 1, not only a plurality of pressure chambers but also a manifold having a large volume (area) is formed on the flow path forming substrate, so that the size of the flow path forming substrate becomes large. Here, the flow path forming substrate is manufactured by forming a piezoelectric element on a silicon wafer and then cutting the wafer into a predetermined size. As described above, since there is a film forming process of the piezoelectric element, the cost per wafer as the flow path forming substrate is high. Therefore, it is preferable to reduce the size of the flow path forming substrate as much as possible for the purpose of increasing the number of flow path forming substrates taken from one wafer to reduce the cost.
この点に関し、特許文献2には、複数の圧力室とマニホールドとが異なる基板に形成されたインクジェットヘッドが開示されている。この特許文献2のインクジェットヘッドは、複数の圧力室が形成された圧力室形成基板(上部基板)と、マニホールド及び複数の連通流路が形成された連通基板(中間基板)と、複数のノズルが形成されたノズルプレート(下部基板)と、圧力室形成基板に設けられた複数の圧電素子とを備える。
In this regard,
圧力室形成基板、連通基板、及び、ノズルプレートは、それぞれシリコン基板からなる。ノズルプレートに形成された複数のノズルは、2列に配列されている。圧力室形成基板に形成された複数の圧力室も、ノズルの配列に従って2列に配列されている。連通基板は、圧力室形成基板とノズルプレートとの間に配置され、圧力室の配列方向と直交する方向において、圧力室形成基板よりも、両側に張り出している。連通基板の、両側2つの張り出し部分には、2つの圧力室列に対応した2つのマニホールドが形成され、2つのマニホールドの間に、複数の連通流路が形成されている。ノズルプレートは、連通基板の、複数の連通流路が形成された領域に接合されており、連通基板の複数の連通流路とノズルプレートの複数のノズルとがそれぞれ連通している。 The pressure chamber forming substrate, the communication substrate, and the nozzle plate are each made of a silicon substrate. A plurality of nozzles formed on the nozzle plate are arranged in two rows. A plurality of pressure chambers formed on the pressure chamber forming substrate are also arranged in two rows according to the arrangement of the nozzles. The communication substrate is arranged between the pressure chamber forming substrate and the nozzle plate, and overhangs on both sides of the pressure chamber forming substrate in the direction orthogonal to the arrangement direction of the pressure chambers. Two manifolds corresponding to the two pressure chamber rows are formed in the two overhanging portions on both sides of the communication board, and a plurality of communication flow paths are formed between the two manifolds. The nozzle plate is joined to a region of the communication board in which a plurality of communication flow paths are formed, and the plurality of communication flow paths of the communication board and the plurality of nozzles of the nozzle plate communicate with each other.
複数の圧電素子は、圧力室形成基板の上面において、圧力室の配列に従って2列に配列されている。各圧電素子には配線が接続され、配線は、2列の圧電素子列の内側に引き出されている。また、圧力室形成基板の2列の圧電素子列の間の領域には、配線部材が接合されている。配線部材は、圧電素子から引き出された配線と電気的に接続されている。 The plurality of piezoelectric elements are arranged in two rows on the upper surface of the pressure chamber forming substrate according to the arrangement of the pressure chambers. Wiring is connected to each piezoelectric element, and the wiring is drawn inside two rows of piezoelectric elements. Further, a wiring member is joined to the region between the two rows of piezoelectric element rows of the pressure chamber forming substrate. The wiring member is electrically connected to the wiring drawn from the piezoelectric element.
この特許文献2の構成では、複数の圧力室とマニホールドが、異なる基板に形成されている。つまり、圧力室形成基板にマニホールドが形成されていないため、圧電素子が成膜される圧力室形成基板を小型化することができる。
In the configuration of
上述の特許文献2のインクジェットヘッドでは、特許文献1と比べて、圧力室形成基板(上部基板)を小型化することによるコストダウンが可能となるが、さらなるコストダウンの余地がある。
In the inkjet head of
特許文献2のノズルプレート(下部基板)は、シリコン基板からなり、このシリコン基板にドライエッチングでノズルを形成する。より詳しくは、アスペクト比の高いノズルを形成するために、ボッシュプロセス加工などの深掘エッチング加工を施してノズルを形成する。このような加工を行うため、ノズルプレートとなる1枚のウェハー当たりの製造コストが高くなる。また、ノズルプレートを薄くするための研磨工程が必要であることからも、ウェハー1枚当たりの製造コストが高くなる。そのため、1枚のウェハーから、できるだけ多くのノズルプレートを切り出すことができるようにするために、1枚のノズルプレートのサイズもできるだけ小さくすることが好ましい。
The nozzle plate (lower substrate) of
しかし、特許文献2では、圧力室形成基板の2つの圧電素子列の間の領域に、各圧電素子に接続された配線が引き出され、上記領域に配線部材が接合される。この関係上、2つの圧電素子列の距離、即ち、2つの圧力室列の距離を一定以上離す必要があり、それに伴って、ノズルプレートの2つのノズル列の距離も離れる。これにより、ノズルプレートのサイズが大きくなってしまう。
However, in
本発明の目的は、圧電素子が配置される上部基板の小型化に加え、ノズルが形成される下部基板の小型化も図ることである。 An object of the present invention is to reduce the size of the upper substrate on which the piezoelectric element is arranged and also to reduce the size of the lower substrate on which the nozzle is formed.
本発明の液体吐出装置は、
第1方向に配列された複数の第1圧力室と、前記第1方向に配列され、且つ、前記第1方向と直交する第2方向にずれた位置に配置された複数の第2圧力室とを有し、前記複数の第1圧力室に対応する複数の第1圧電素子と前記複数の第2圧力室に対応する複数の第2圧電素子が形成された上部基板と、前記第1圧力室と連通する第1マニホールドと、前記第1圧力室の前記第1マニホールドとの連通位置とは異なる位置で連通する複数の第1貫通孔と、前記第2圧力室と連通する第2マニホールドと、前記第2圧力室の前記第2マニホールドとの連通位置とは異なる位置で連通する複数の第2貫通孔と、を有し、前記上部基板よりも前記第2方向における幅が大きい中間基板と、前記第1貫通孔と連通する複数の第1ノズルと、前記第2貫通孔と連通する複数の第2ノズルとを有し、前記中間基板よりも前記第2方向における幅が小さい下部基板と、を有する液体吐出ヘッドを備え、 前記上部基板には、前記複数の第1圧電素子のそれぞれと前記複数の第2圧電素子のそれぞれから前記第2方向の一端側に配置された接点に向けて延びる、複数の個別配線が形成されていることを特徴とするものである。
別の観点において、本発明の液体吐出装置は、第1方向に配列された複数の第1圧力室と、前記第1方向に配列され、且つ、前記第1方向と直交する第2方向にずれた位置に配置された複数の第2圧力室とを有し、前記複数の第1圧力室に対応する複数の第1圧電素子と前記複数の第2圧力室に対応する複数の第2圧電素子が形成された上部基板と、 前記第1圧力室と連通する第1マニホールドと、前記第1圧力室の前記第1マニホールドとの連通位置とは異なる位置で連通する複数の第1貫通孔と、前記第2圧力室と連通する第2マニホールドと、前記第2圧力室の前記第2マニホールドとの連通位置とは異なる位置で連通する複数の第2貫通孔と、を有し、前記上部基板よりも前記第2方向における幅が大きい中間基板と、 前記第1貫通孔と連通する複数の第1ノズルと、前記第2貫通孔と連通する複数の第2ノズルとを有し、前記中間基板よりも前記第2方向における幅が小さい下部基板と、を有する液体吐出ヘッドを備え、
前記上部基板には、前記複数の第1圧電素子のそれぞれと前記複数の第2圧電素子のそれぞれから前記第2方向の一端側に配置された接点に向けて延びる、複数の個別配線が形成されており、前記液体吐出ヘッドの前記第1圧力室と前記第2圧力室は、前記第2方向において前記接点とは反対側に片寄って配置されていることを特徴とするものである。
さらに別の観点において、本発明の液体吐出装置は、第1方向に配列された複数の第1圧力室と、前記第1方向に配列され、且つ、前記第1方向と直交する第2方向にずれた位置に配置された複数の第2圧力室とを有し、前記複数の第1圧力室に対応する複数の第1圧電素子と前記複数の第2圧力室に対応する複数の第2圧電素子が形成された第1基板を備え、
前記第1基板は前記第2方向の両端である第1端と第2端を有し、前記複数の第1圧力室のうちの一つの第1圧力室は前記第2方向の両端である第3端と第4端を有し、前記複数の第2圧力室のうちの一つの第2圧力室は前記第2方向の両端である第5端と第6端を有し、前記第1端、前記第2端、前記第3端、前記第4端、前記第5端、および、前記第6端は、前記第2方向において、前記第1端、前記第3端、前記第4端、前記第5端、前記第6端、前記第2端の順に配置され、前記第1端から前記第3端までの距離は、前記第6端から前記第2端までの距離よりも大きいことを特徴とするものである。
The liquid discharge device of the present invention is
A plurality of first pressure chambers arranged in the first direction, and a plurality of second pressure chambers arranged in the first direction and arranged at positions deviated from the second direction orthogonal to the first direction. A top substrate having a plurality of first piezoelectric elements corresponding to the plurality of first pressure chambers and a plurality of second piezoelectric elements corresponding to the plurality of second pressure chambers, and the first pressure chamber. A plurality of first through holes communicating with the first manifold communicating with the first manifold, a plurality of first through holes communicating with the first manifold at a position different from the communication position with the first manifold of the first pressure chamber, and a second manifold communicating with the second pressure chamber. An intermediate substrate having a plurality of second through holes communicating with the second pressure chamber at a position different from the communication position with the second manifold, and having a width larger than that of the upper substrate in the second direction. A lower substrate having a plurality of first nozzles communicating with the first through hole and a plurality of second nozzles communicating with the second through hole, and having a width smaller than that of the intermediate substrate in the second direction. The upper substrate comprises a liquid discharge head having a , It is characterized in that a plurality of individual wirings are formed.
In another aspect, the liquid discharge device of the present invention is displaced from a plurality of first pressure chambers arranged in the first direction in a second direction arranged in the first direction and orthogonal to the first direction. It has a plurality of second pressure chambers arranged at different positions, and a plurality of first piezoelectric elements corresponding to the plurality of first pressure chambers and a plurality of second piezoelectric elements corresponding to the plurality of second pressure chambers. A plurality of first through holes communicating with each other at a position different from the communication position between the upper substrate on which the above is formed, the first manifold communicating with the first pressure chamber, and the first manifold of the first pressure chamber. It has a second manifold that communicates with the second pressure chamber and a plurality of second through holes that communicate with each other at a position different from the communication position of the second pressure chamber with the second manifold. Also has an intermediate substrate having a large width in the second direction, a plurality of first nozzles communicating with the first through hole, and a plurality of second nozzles communicating with the second through hole, from the intermediate substrate. Also provided with a liquid discharge head having a lower substrate having a smaller width in the second direction.
The upper substrate is formed with a plurality of individual wirings extending from each of the plurality of first piezoelectric elements and each of the plurality of second piezoelectric elements toward a contact arranged on one end side in the second direction. The first pressure chamber and the second pressure chamber of the liquid discharge head are arranged so as to be offset to the side opposite to the contact in the second direction.
From yet another aspect, the liquid discharge device of the present invention has a plurality of first pressure chambers arranged in the first direction and a second direction arranged in the first direction and orthogonal to the first direction. It has a plurality of second pressure chambers arranged at offset positions, a plurality of first piezoelectric elements corresponding to the plurality of first pressure chambers, and a plurality of second piezoelectric elements corresponding to the plurality of second pressure chambers. The first substrate on which the element is formed is provided, and the first substrate is provided.
The first substrate has a first end and a second end which are both ends in the second direction, and a first pressure chamber of one of the plurality of first pressure chambers is both ends in the second direction. It has three ends and a fourth end, and the second pressure chamber of one of the plurality of second pressure chambers has the fifth end and the sixth end which are both ends in the second direction, and the first end. The second end, the third end, the fourth end, the fifth end, and the sixth end are the first end, the third end, and the fourth end in the second direction. The fifth end, the sixth end, and the second end are arranged in this order, and the distance from the first end to the third end is larger than the distance from the sixth end to the second end. It is a feature.
本発明では、第2方向に並ぶ第1圧力室及び第2圧力室が形成された基板(上部基板)と、圧力室に連通するマニホールドが形成された基板(中間基板)とが別になっている。つまり、上部基板にマニホールドが形成されない分、この上部基板のサイズを小さくすることができる。また、本発明では、第1圧力室に対応する圧電素子から引き出された個別配線と、第2圧力室に対応する圧電素子から引き出された個別配線とが、共に、複数の圧電素子に対して第2方向の一方側に配置された接点へ向けて引き出されている。つまり、第1圧力室と第2圧力室との間には、接点(配線部材との接続部)が配置されない。そのため、第1圧力室と第2圧力室とを近づけて、第1圧力室に連通するノズルと第2圧力室に連通するノズルの、第2方向における距離を狭めることができる。これにより、下部基板の第2方向における幅も小さくすることができる。 In the present invention, the substrate (upper substrate) in which the first pressure chamber and the second pressure chamber arranged in the second direction are formed and the substrate (intermediate substrate) in which the manifold communicating with the pressure chamber is formed are separated. .. That is, the size of the upper substrate can be reduced because the manifold is not formed on the upper substrate. Further, in the present invention, the individual wiring drawn from the piezoelectric element corresponding to the first pressure chamber and the individual wiring drawn from the piezoelectric element corresponding to the second pressure chamber are both for a plurality of piezoelectric elements. It is pulled out toward a contact located on one side of the second direction. That is, no contact (connection portion with the wiring member) is arranged between the first pressure chamber and the second pressure chamber. Therefore, the first pressure chamber and the second pressure chamber can be brought close to each other to narrow the distance between the nozzle communicating with the first pressure chamber and the nozzle communicating with the second pressure chamber in the second direction. As a result, the width of the lower substrate in the second direction can also be reduced.
次に、本発明の実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るプリンタの概略的な上面図である。まず、図1を参照してインクジェットプリンタ1の概略構成について説明する。尚、図1に示す前後左右の各方向をプリンタの「前」「後」「左」「右」と定義する。また、紙面手前側を「上」、紙面向こう側を「下」とそれぞれ定義する。その上で、以下では、前後左右上下の各方向語を適宜使用して説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic top view of the printer according to the present embodiment. First, a schematic configuration of the inkjet printer 1 will be described with reference to FIG. The front, back, left, and right directions shown in FIG. 1 are defined as "front", "rear", "left", and "right" of the printer. In addition, the front side of the paper is defined as "top" and the other side of the paper is defined as "bottom". Then, in the following, each direction word of front, back, left, right, up and down will be described as appropriate.
<プリンタの概略構成>
図1に示すように、インクジェットプリンタ1は、プラテン2と、キャリッジ3と、インクジェットヘッド4と、カートリッジホルダ5と、搬送機構6と、メンテナンス装置7と、制御装置8等を備えている。
<Outline configuration of printer>
As shown in FIG. 1, the inkjet printer 1 includes a
プラテン2の上面には、被記録媒体である記録用紙100が載置される。キャリッジ3は、プラテン2と対向する領域において2本のガイドレール10,11に沿って左右方向(以下、走査方向ともいう)に往復移動可能に構成されている。キャリッジ3には無端ベルト14が連結され、キャリッジ駆動モータ15によって無端ベルト14が駆動されることで、キャリッジ3は走査方向に移動する。
A
図2は、インクジェットヘッド4の4つの吐出ヘッド20が取り付けられたキャリッジ3の断面図である。インクジェットヘッド4は、キャリッジ3に取り付けられており、キャリッジ3とともに走査方向に移動する。図2に示すように、インクジェットヘッド4は、走査方向に並ぶ4つの吐出ヘッド20を備えている。インクジェットヘッド4は、4色(ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ)のインクカートリッジ17が装着されるカートリッジホルダ5(図1参照)と、図示しないチューブによってそれぞれ接続されている。各吐出ヘッド20は、その下面に形成された複数のノズル30を有する。各吐出ヘッド20のノズル30は、インクカートリッジ17から供給されたインクを、プラテン2に載置された記録用紙100に向けて吐出する。インクジェットヘッド4の吐出ヘッド20の詳細については、後ほど説明する。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a
搬送機構6は、前後方向にプラテン2を挟むように配置された2つの搬送ローラ18,19を有する。搬送機構6は、2つの搬送ローラ18,19によって、プラテン2に載置された記録用紙100を前方(以下、搬送方向ともいう)に搬送する。
The
メンテナンス装置7は、インクジェットヘッド4の吐出性能の維持、回復を目的として吸引パージを行うためのものであり、キャリッジ3の走査方向における移動範囲のうちの、プラテン2よりも右側の位置に配置されている。図1、図3に示すように、メンテナンス装置7は、キャップ21と吸引ポンプ22を備えている。図3は、キャップ21がキャップ位置にあるときの、キャリッジ3の断面図である。キャップ21は、図示しないキャップ駆動モータによって、上下方向に駆動される。これにより、キャップ21は、インクジェットヘッド4の4つの吐出ヘッド20のノズル30を覆うキャップ位置(図3の実線の位置)と、インクジェットヘッド4から離れたアンキャップ位置(図3の二点鎖線の位置)とに移動可能である。吸引ポンプ22は、チューブ23によりキャップ21の排出口21aに接続されている。
The
吸引パージ時のメンテナンス装置7の動作は、以下の通りである。キャリッジ3が、プラテン2の右側の、キャップ21と対向する位置にあるときに、キャップ駆動モータによってキャップ21が上方へ駆動される。これにより、キャップ21がキャップ位置まで上昇して、4つの吐出ヘッド20のノズル30を覆う。この状態で、吸引ポンプ22によってキャップ21内の空間が減圧されると、各ノズル30からインクが強制的に排出される。このとき、吐出ヘッド20内のインク流路に存在する塵、気泡、あるいは、増粘したインクが一緒に排出される。
The operation of the
制御装置8は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、及び、各種制御回路を含むASIC(Application Specific Integrated Circuit)等を備える。 制御装置8は、ROMに格納されたプログラムに従い、ASICにより、記録用紙100への印刷や、インクジェットヘッド4のメンテナンス等の各種処理を実行する。
The control device 8 includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) including various control circuits, and the like. The control device 8 executes various processes such as printing on the
例えば、印刷処理においては、制御装置8は、PC等の外部装置から入力された印刷指令に基づいて、インクジェットヘッド4やキャリッジ駆動モータ15等を制御して、記録用紙100に画像等を印刷させる。具体的には、キャリッジ3とともにインクジェットヘッド4を走査方向に移動させながらインクを吐出させるインク吐出動作と、搬送ローラ18,19によって記録用紙100を搬送方向に所定量搬送する搬送動作とを、交互に行わせる。また、メンテナンス処理においては、制御装置8は、キャップ21を上下に駆動するキャップ駆動モータ、及び、吸引ポンプ22を制御して、上述した吸引パージを行わせる。
For example, in the printing process, the control device 8 controls the
<インクジェットヘッドの詳細>
次に、インクジェットヘッド4の詳細構成について説明する。図2に示すように、キャリッジ3の下部には板状のユニットホルダ33が設けられ、このユニットホルダ33の上面に、4つの吐出ヘッド20が走査方向に並べて取り付けられている。また、キャリッジ3には、4つの吐出ヘッド20の上方において4つの吐出ヘッド20に跨って配置された回路基板34が設けられている。また、回路基板34と4つの吐出ヘッド20は、配線部材であるCOF35(Chip On Film)によって、それぞれ接続されている。回路基板34は、プリンタ1の制御装置8(図1参照)と電気的に接続されており、制御装置8からの指令を受けて、各吐出ヘッド20に対して様々な制御信号を出力する。
<Details of inkjet head>
Next, the detailed configuration of the
各吐出ヘッド20の下面には複数のノズル30が形成されている。各吐出ヘッド20の複数のノズル30は、ユニットホルダ33に形成された開口から露出している。図4は、インクジェットヘッド4の1つの吐出ヘッド20の上面図である。図4に示すように、複数のノズル30は、搬送方向に沿って配列されて、2つのノズル列31(31a,31b)を構成している。尚、2つのノズル列31a,31bの間において、ノズル30の位置が搬送方向にずれており、複数のノズル30が、いわゆる千鳥状に配置されている。
A plurality of
1つの吐出ヘッド20の2つのノズル列31は、それぞれ、異なる色のインクを吐出する。尚、以下の説明において、プリンタ1の構成要素のうち、ブラック(K)、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)のインクにそれぞれ対応するものについては、その構成要素を示す符号の後に、どのインクに対応するかが分かるように、適宜、ブラックを示す“k”、イエローを示す“y”、シアンを示す“c”、マゼンタを示す“m”の何れかの記号を付す。例えば、図2に示されるノズル列31kとは、ブラックインクを吐出するノズル列31を指す。
The two
4つの吐出ヘッド20の全体で、4色のインクをそれぞれ吐出する4種類のノズル列31が左右対称に配置されている。具体的には、4つの吐出ヘッド20のうち、走査方向における内側に配置された吐出ヘッド201と吐出ヘッド202の各々は、内側に位置するブラックのノズル列31kと、外側に位置するマゼンタのノズル列31mを有する。また、吐出ヘッド201の左側に配置された吐出ヘッド203と、吐出ヘッド202の右側に配置された吐出ヘッド204、つまり、外側2つの吐出ヘッド203,204の各々は、内側に位置するシアンのノズル列31cと、外側に位置するイエローのノズル列31yを有する。
Four types of
つまり、4つの吐出ヘッド20を有するインクジェットヘッド4全体で、1色のインクにつき2つのノズル列31、合計8つのノズル列31が存在する。そして、これら8つのノズル列31は、内側から左右両側に向けて、ブラックのノズル列31k、マゼンタのノズル列31m、シアンのノズル列31c、イエローのノズル列31yの順で配置されている。尚、図2において、各色のノズル30及びノズル列31について、左側に配置されているものについては、符号“1”を付し、右側に配置されているものについては、符号“2”を付している。例えば、ノズル30c1とは、左側に配置された、シアンインクを吐出するノズル30のことである。
That is, in the
即ち、中央側からブラック、マゼンタ、シアン、イエローの順で、4色のノズル列31が左右対称に配置されている。上記の構成では、キャリッジ3が左方に移動する場合と右方に移動する場合とで、記録用紙100への4色のインクの着弾順序を同じにすることができる。これにより、双方向印字において、キャリッジ3が左方に移動する際に形成される画像部分と、右方に移動する際に形成される画像部分との間の、色目の違いを小さく抑えることが可能となる。
That is, the
<吐出ヘッドの構成>
次に、吐出ヘッド20の具体的な構成について説明する。尚、インクジェットヘッド4の4つの吐出ヘッド20の構造は同じであるため、そのうちの1つについて説明する。図5は、図4のV-V線断面図である。図6は、吐出ヘッド20(上部基板46)の上面図である。図7(a)は図6のA-A線断面図、(b)は図6のB-B線断面図である。尚、図6では、図5、図7に示されている保護部材42が二点鎖線で概略的に示されている。
<Discharge head configuration>
Next, a specific configuration of the
図4、図5に示すように、吐出ヘッド20は、ホルダ部材40と、このホルダ部材40に保持されたヘッド本体部43とを有する。ホルダ部材40は、合成樹脂や金属等で形成されている。ホルダ部材40の、ヘッド本体部43を走査方向(左右方向)に挟む2つの部分には、2つのインク供給流路44がそれぞれ形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
吐出ヘッド20の上方に配置された回路基板34には貫通孔34aが形成され、この貫通孔34aにおいて、吐出ヘッド20へインクを供給するための筒状の流路部材41が、回路基板34を貫通している。ホルダ部材40のインク供給流路44は、上記の流路部材41を介して、カートリッジホルダ5(図1参照)と接続されている。そして、カートリッジホルダ5に装着された2色(ブラックとマゼンタ、あるいは、シアンとイエロー)のインクカートリッジ17のインクが、インク供給流路44を介して、ヘッド本体部43へそれぞれ供給される。また、回路基板34には、ヘッド本体部43の圧電アクチュエータ49に接続されるCOF35を通すための貫通孔34bも形成されている。
A through
ヘッド本体部43は、上部基板46、中間基板47、下部基板48、及び、圧電アクチュエータ49を有する。上部基板46、中間基板47、及び、下部基板48には、それぞれ、インク流路の一部となる流路孔が形成されている。尚、上部基板46、中間基板47、及び、下部基板48は、それぞれ、シリコン単結晶基板からなる。
The head
図5~図7に示すように、上部基板46には、複数の圧力室51が形成されている。複数の圧力室51は、搬送方向に配列された複数の第1圧力室51aと、複数の第1圧力室51aよりも左側にずれた位置において、搬送方向に配列された複数の第2圧力室51bを含む。各圧力室51は、走査方向に長い矩形の平面形状を有する。
As shown in FIGS. 5 to 7, a plurality of
上部基板46は、複数の圧力室51(第1圧力室51a、第2圧力室51b)を覆う振動膜57を有する。振動膜57は、シリコンの上部基板46の一部を酸化、又は、窒化することによって形成された、二酸化シリコン(SiO2)、あるいは、窒化シリコン(SiNx)からなる膜である。上部基板46の左端部の上面には、後述する圧電アクチュエータ49の接点71a,71b,72が配置された、電気接続部70が設けられている。この電気接続部70にはCOF35が接合される。
The
中間基板47は、上部基板46の下面に接合されている。中間基板47の上面には、2つのインク供給流路44とそれぞれ連通する2つのインク供給穴50(50a,50b)が形成されている。また、中間基板47には、2つのインク供給穴50とそれぞれ連通する、左右2つのマニホールド52(52a,52b)が形成されている。右側の第1マニホールド52aは、複数の第1圧力室51aの走査方向における外側端部(右端部)と重なり、且つ、搬送方向(図5の紙面垂直方向)に延びている。左側の第2マニホールド52bは、複数の第2圧力室51bの走査方向における外側端部(左端部)と重なり、且つ、搬送方向に延びている。尚、中間基板47のマニホールド52a,52bは、圧力室51a,51bよりも左右に張り出すように配置されている。そのため、中間基板47の走査方向における幅は、上部基板46の走査方向における幅よりも大きくなっている。そして、中間基板47の上面の、上部基板46よりも走査方向における外側の領域に、第1マニホールド52aに連通する第1インク供給穴50aと、第2マニホールド52bに連通する第2インク供給穴50bとが形成されている。
The
各マニホールド52の下側は、合成樹脂製のフィルム56によって覆われている。フィルム56の下側には、吐出ヘッド20を保持するユニットホルダ33が配置されている。中間基板47には、複数の第1圧力室51aの外側端部(右端部)と第1マニホールド52aとを連通させる複数の第1連通孔53aと、複数の第2圧力室51bの外側端部(左端部)と第2マニホールド52bとを連通させる複数の第2連通孔53bが形成されている。さらに、中間基板47には、複数の第1圧力室51aの内側端部(左端部)に連通する複数の第1貫通孔54aと、複数の第2圧力室51bの内側端部(右端部)に連通する複数の第2貫通孔54bが形成されている。
The underside of each manifold 52 is covered with a
下部基板48は、中間基板47の下面に接合されている。この下部基板48には、中間基板47の複数の第1貫通孔54aにそれぞれ連通する複数の第1ノズル30aと、複数の第2貫通孔54bにそれぞれ連通する複数の第2ノズル30bとが形成されている。図4に示すように、複数の第1ノズル30aによって第1ノズル列31aが構成され、複数の第2ノズル30bによって、第1ノズル列31aと走査方向に並ぶ、第2ノズル列31bが構成されている。尚、図5に示すように、下部基板48は、中間基板47の下面全域に接合されているのではなく、中間基板47の2つのマニホールド52の間の、複数の連通孔54が形成されている一部領域にのみ接合されている。つまり、下部基板48は、2つのマニホールド52とは重なっていない。また、下部基板48は、基板46~48の積層方向である上下方向において、上部基板46の、複数の接点71,72が配置された電気接続部70とは重なっていない。これにより、下部基板48の走査方向における幅は、上部基板46の幅、及び、中間基板47の幅よりも小さくなっている。
The
尚、下部基板48に形成された2つのノズル列31a,31bは、走査方向において、吐出ヘッド20の中心線Cに対して電気接続部70とは反対側に片寄って配置されている。このように、走査方向においてノズル列31が片寄って配置されている理由については後で詳述する。また、図2に示すように、4つの吐出ヘッド20のうち、内側2つの吐出ヘッド201,202では、2つのノズル列31が内側に片寄って配置されている。一方、外側2つの吐出ヘッド203,204では、2つのノズル列31が外側に片寄って配置されている。
The two
圧電アクチュエータ49は、複数の圧力室51内のインクに、それぞれノズル30から吐出させるための吐出エネルギーを付与するものである。図5~図7に示すように、圧電アクチュエータ49は、上部基板46の振動膜57の上面に配置されている。圧電アクチュエータ49は、複数の圧力室51に対応した複数の圧電素子67を有する。
The
まず、圧電素子67の構成について説明する。上部基板46の振動膜57の上面には、複数の圧力室51にそれぞれ対向して、複数の個別電極60が配置されている。即ち、複数の第1圧力室51aにそれぞれ対応して、複数の第1個別電極60aが搬送方向に配列され、複数の第2圧力室51bにそれぞれ対応して、複数の第2個別電極60bが搬送方向に配列されている。各個別電極60は、白金(Pt)で形成されている。各個別電極60は、圧力室51よりも小さい矩形の平面形状を有する。
First, the configuration of the
図6、図7に示すように、振動膜57の上面には、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等の圧電材料からなる圧電膜61が形成されている。圧電膜61は、例えば、ゾルゲル法によって形成される。圧電膜61は、右側の複数の第1個別電極60aと左側の複数の第2個別電極60bの両方を、共通に覆っている。図6、図7(b)に示すように、圧電膜61の右側部分の、搬送方向に隣接する2つの第1個別電極60aの間の部分には、走査方向に沿って延びるスリット64が形成されている。また、図6、図7(a)に示すように、圧電膜61の左側部分の、搬送方向に隣接する2つの第2個別電極60bの間の部分にも、走査方向に沿って延びるスリット64が形成されている。別の言い方をすれば、各個別電極60の、搬送方向における両側に、圧電膜61の2つのスリット64がそれぞれ配置されている。搬送方向に隣接する2つの個別電極60の間において、圧電膜61にスリット64が形成されていることにより、圧電膜61の、各圧力室51と対向する部分を大きく変形させやすくなる。
As shown in FIGS. 6 and 7, a
第1個別電極60aの左端部は、第1圧力室51aの左端よりもさらに左方へ延び、圧電膜61のスリット64の右端部と重なる位置に配置されている。このスリット64において、第1個別電極60aの左端部が圧電膜61から露出して、第1露出部65を構成している。第2個別電極60bの左端部は、第2圧力室51bの左端よりもさらに左方へ延びて、圧電膜61の左側の縁から露出し、第2露出部66を構成している。
The left end portion of the first
上記の圧電膜61を覆うように、共通電極62が配置されている。この共通電極62は、例えば、イリジウム(Ir)で形成されている。また、共通電極62は、複数の個別電極60(第1個別電極60a、第2個別電極60b)と、圧電膜61を挟んで対向している。共通電極62の左側部分には、搬送方向に隣接する2つの第2個別電極60bと対向する部分の間に、左側から切り欠かれた切欠部68が形成されている。これにより、共通電極62の左側部分は、共通電極62の中央部から左方に向けて延びる櫛歯形状に形成されている。言い換えれば、搬送方向に隣接する2つの第2個別電極60bの間には、共通電極62が配置されていない。
The
そして、1つの圧力室51に対して、これに対向する共通電極32、圧電膜61及び個別電極60の各部分によって、1つの圧電素子67が構成されている。また、複数の圧力室51にそれぞれ対応する複数の圧電素子67が、圧力室51の配列に応じて、2列に配列されている。尚、各圧電素子67において、個別電極60と共通電極62と挟まれた、圧電膜61の部分(以下、活性部61aとも呼ぶ)は、厚み方向において上向き、即ち、下側の個別電極60から上側の共通電極62に向かう方向に分極されている。
For one
共通電極62の上には、この共通電極62と接触して配置された補助導体63が設けられている。この補助導体63は、共通電極62の異なる部分の間に別の電流経路を構築することで、共通電極62内の電位ばらつきを抑える。補助導体63は、金(Au)やアルミニウム(Al)などの電気抵抗率の小さい金属材料で形成されている。また、補助導体63の厚みは、共通電極62の厚みよりも大きい。補助導体63は、第1導電部63aと、第1導電部63aに導通する複数の第2導電部63bと、第1導電部63aに導通する2つの第3導電部63cとを有する。
An
第1導電部63aは、共通電極62の、複数の第1個別電極60aよりも右側の部分の上に配置されている。第1導電部63aは、複数の第1個別電極60aにわたって搬送方向に延びている。各第2導電部63bは、搬送方向に隣接する2つの第1個別電極60aの間において、共通電極62の上に配置され、且つ、走査方向に延びている。2つの第3導電部63cは、第1導電部63aの前端部と後端部にそれぞれ接続されている。これら2つの第3導電部63cは、共通電極62の、複数の個別電極60よりも前側部分と後側部分に配置され、第1導電部63aから左方にそれぞれ延びている。
The first
先にも触れたように、上部基板46の左端部の上面には電気接続部70が設けられている。即ち、電気接続部70は、上部基板46の上面の、中間基板47のマニホールド52bと重なる領域に配置されている。電気接続部70は、複数の第1駆動接点71aと、複数の第2駆動接点71bと、2つのグランド接点72を有する。
As mentioned earlier, an
複数の圧電素子67の個別電極60には、複数の個別配線73がそれぞれ接続されている。各個別配線73は、個別電極60から左方に引き出されて、上部基板46の左端部に設けられた電気接続部70の駆動接点71まで延びている。図7に示すように、個別配線73の一部は圧電膜61の上に配置されている。複数の個別配線73は、補助導体63と同じ材料(例えば、金やアルミニウム)で形成されている。
A plurality of
図6、図7(a)に示すように、右側の第1個別電極60aの第1露出部65は、2つの第2個別電極60bの間のスリット64において圧電膜61から露出している。第1個別電極60aに対応する第1個別配線73aの右端部は、第1露出部65から圧電膜61の上面まで連続的に形成されている。また、第1個別配線73aは、第1露出部65から、スリット64において2つの第2個別電極60bの間を通過して、上部基板46の振動膜57の上面に沿って左方に延びている。さらに、第1個別配線73aは、圧電膜61の左端部を乗り越えて、電気接続部70の第1駆動接点71aに接続されている。尚、共通電極62は、2つの第2個別電極60bの間の領域において、第1個別配線73aを避けるように切欠形状に形成されているため、圧電膜61のスリット64において、第1個別配線73aと共通電極62とが短絡することがない。
As shown in FIGS. 6 and 7A, the first exposed
図6、図7(b)に示すように、左側の第2個別電極60bの第2露出部66は、圧電膜61の左側の縁から露出している。第2個別電極60bに対応する第2個別配線73bの右端部は、第2露出部66から圧電膜61の上面まで連続的に形成されている。第2個別配線73bは、第2露出部66から上部基板46の振動膜57の上面に沿って左方に延び、電気接続部70の第2駆動接点71bに接続されている。
As shown in FIGS. 6 and 7 (b), the second exposed
尚、上述した補助導体63の2つの第3導電部63cは、第1導電部63aからそれぞれ左方へ延びて、電気接続部70のグランド接点72に接続されている。
The two third
以上のように、本実施形態では、上部基板46において、第1圧力室51aに対応する圧電素子67と、第2圧力室51bに対応する圧電素子67に対して、走査方向における一方側(左側)に、個別配線73と接続される駆動接点71を有する電気接続部70が配置されている。そのため、第1圧力室51aと第2圧力室51bは、吐出ヘッド20の中心線Cに対して、駆動接点71とは反対側(右側)に片寄って配置される。また、第1圧力室51aに対応するノズル列31aと、第2圧力室51bに対応するノズル列31bも、駆動接点71とは反対側に片寄って配置されている。
As described above, in the present embodiment, in the
図5~図7に示すように、上記の圧電アクチュエータ49は、上部基板46の上面に配置された保護部材42によって覆われている。保護部材42は、凹状のカバー部42aと、カバー部42aよりも左側部分に形成された開口部42bとを有する。図5に示すように、保護部材42の開口部42bは、その上に位置するホルダ部材40の開口部40aと上下に連通している。保護部材42が上部基板46の上面に配置されたときに、カバー部42aが圧電アクチュエータ49の圧電膜61を覆う。一方、上部基板46の電気接続部70は、保護部材42の開口部42bから露出する。
As shown in FIGS. 5 to 7, the
上部基板46の電気接続部70には、COF35が接続されている。図5に示すように、COF35は、保護部材42の開口部42b及びホルダ部材40の開口部40a内において、S字状に蛇行しながら上方の回路基板34へ向けて延びている。回路基板34には、ホルダ部材40の開口部40aの上方に位置し、COF35を通過させる貫通孔34bが形成されている。また、回路基板34の、貫通孔34bよりも右側部分の上面には、接続端子75が設けられている。電気接続部70の接点から上方へ延びるCOF35は、接点よりも右側に位置する、回路基板34の貫通孔34bを通過して、接続端子75に接続されている。
The
尚、回路基板34の、COF35との接続端子75の周囲には、COF35へ信号を供給するための様々な回路素子77や、これらの回路素子77と接続端子75とを接続する多くの配線78などが配置される。ここで、本実施形態では、回路基板34の接続端子75が、上部基板46の駆動接点71よりも、走査方向において圧電素子67側(右側)に配置されている。そのため、接続端子75に接続される回路素子77や配線78等を、回路基板34の圧電素子67と重なる領域に配置することができるため、回路基板34のサイズを小型化することができる。また、回路基板34の、上部基板46の駆動接点71よりも、圧電素子67と反対側(左側)には、流路部材41が貫通する貫通孔34aが形成されている。そのため、回路基板34の、駆動接点71よりも左側の領域には、接続端子75や、接続端子75と接続される回路素子77等を設置する領域があまりない。この観点からも、接続端子75は、駆動接点71よりも圧電素子67側に配置されることが好ましい。
Around the
図5に示すように、COF35の上下方向における途中部には、ドライバIC76が設けられている。ドライバIC76は、COF35上の配線を介して、回路基板34と電気的に接続されている。また、ドライバIC76は、COF35上の配線を介して、電気接続部70の駆動接点71とも電気的に接続されている。そして、ドライバIC76は、回路基板34から送られる制御信号に基づいて、個別電極60に対して駆動信号を出力し、個別電極60の電位をグランド電位と所定の駆動電位との間で切り換える。尚、電気接続部70のグランド接点72は、COF35のグランド(図示省略)と電気的に接続され、共通電極62はグランド電位に保持される。
As shown in FIG. 5, a driver IC76 is provided in the middle of the COF35 in the vertical direction. The
ドライバIC76から駆動信号が供給されたときの、圧電素子67の動作について説明する。駆動信号が供給されていない状態では、個別電極60の電位はグランド電位となっており、共通電極62と同電位である。この状態から、ある個別電極60に駆動信号が供給されて、個別電極60に駆動電位が印加されると、その個別電極60と共通電極62との電位差により、圧電素子67の活性部61aに、その厚み方向に平行な電界が作用する。ここで、活性部61aの分極方向と電界の方向とが一致するために、活性部61aはその分極方向である厚み方向に伸びて面方向に収縮する。この活性部61aの収縮変形に伴って、振動膜57が圧力室51側に凸となるように撓む。これにより、圧力室51の容積が減少して圧力室51内に圧力波が発生することで、圧力室51に連通するノズル30からインクの液滴が吐出される。
The operation of the
以上説明した本実施形態では、各吐出ヘッド20の、第1圧力室51及び第2圧力室51が形成された基板(上部基板46)と、これらの圧力室51に連通するマニホールド52が形成された基板(中間基板47)とが別になっている。従って、マニホールド52が形成されない分、上部基板46の走査方向における幅を小さくすることができる。また、第1圧力室51に対応する圧電素子67から引き出された個別配線73と、第2圧力室51に対応する圧電素子67から引き出された個別配線73とが、共に、圧電素子67に対して走査方向の一方側(左側)に配置された、電気接続部70の駆動接点71へ向けて引き出されている。つまり、第1圧力室51と第2圧力室51との間には、COF35と接続される駆動接点71が配置されない。そのため、第1圧力室51と第2圧力室51とを近づけて、2つのノズル列31の走査方向における距離を狭めることができる。さらに、下部基板48を、上部基板46の電気接続部70とは重ならないようにすることができる。これにより、下部基板48の走査方向における幅を小さくすることができる。
In the present embodiment described above, the substrate (upper substrate 46) in which the
また、本実施形態では、図2に示すように、各吐出ヘッド20の上部基板46において、第1圧力室51と第2圧力室51に対して、走査方向一方側(左側)に、複数の接点71を有する電気接続部70が配置されている。この構成により、第1圧力室51に対応する第1ノズル列31aと、第2圧力室51に対応する第2ノズル列31bが、走査方向において電気接続部70とは反対側(右側)に片寄って配置されている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, a plurality of
また、インクジェットヘッド4の、外側に位置する2つの吐出ヘッド203,204においては、2つのノズル列31が、外側に片寄って配置されている。これにより、外側の2つの吐出ヘッド20の間で、ノズル列31の距離を離すことができる。
Further, in the two ejection heads 203 and 204 located on the outer side of the
また、本実施形態では、図2に示すように、インクジェットヘッド4の4つの吐出ヘッド20のうち、内側に配置された2つの吐出ヘッド201,202においては、2つのノズル列31が内側に片寄って配置され、外側に配置された2つの吐出ヘッド203,204においては、2つのノズル列31が外側に片寄って配置されている。これにより、ブラックとマゼンタのインクを吐出する、内側の吐出ヘッド201(202)のノズル列31と、シアンとイエローのインクを吐出する、外側の吐出ヘッド203(204)のノズル列31の、距離を離すことができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, in the two ejection heads 201 and 202 arranged inside among the four ejection heads 20 of the
内側の吐出ヘッド20のノズル列31と、外側の吐出ヘッド20のノズル列31の距離が離れていると、各ノズル30において、2種類のインクが混ざった状態で付着するという問題が生じにくい。例えば、図3のように、キャップ21で4つの吐出ヘッド20のノズル列31を覆って吸引パージを行ったときに、外側の吐出ヘッド20のノズル30に、内側のノズル30から排出されたブラックやマゼンタのインクが付着しにくい。また、記録用紙100への画像等の記録時に、内側のノズル30から吐出されたブラックやマゼンタのインクがミスト化して、外側の吐出ヘッド20のノズル30に付着する、ということも起こりにくくなる。
If the
また、イエローインクを吐出するノズル30yに、ブラックインクが混入したときに、印字品質に及ぼす影響が非常に大きい。そこで、ブラックインクとイエローインクの一方を内側の吐出ヘッド201(202)から吐出させ、他方を外側の吐出ヘッド203(204)から吐出させるのがよい。本実施形態では、内側の吐出ヘッド201(202)がブラックインクを吐出し、外側の吐出ヘッド203(204)がイエローインクを吐出する構成となっている。 Further, when the black ink is mixed in the nozzle 30y that ejects the yellow ink, the influence on the print quality is very large. Therefore, it is preferable to eject one of the black ink and the yellow ink from the inner ejection head 201 (202) and the other from the outer ejection head 203 (204). In the present embodiment, the inner ejection head 201 (202) ejects black ink, and the outer ejection head 203 (204) ejects yellow ink.
以上説明した実施形態において、インクジェットプリンタ1が、本発明の「液体吐出装置」に相当する。インクジェットヘッド4の1つの吐出ヘッド20が、本発明の「液体吐出ヘッド」に相当する。前後方向(搬送方向)が、本発明の「第1方向」に相当し、左右方向(走査方向)が、本発明の「第2方向」に相当する。インクジェットヘッドの4つの吐出ヘッド20のうち、内側に位置する2つの吐出ヘッド20が、本発明の「内側液体吐出ヘッド」に相当し、外側の2つの吐出ヘッド20が、本発明の「外側液体吐出ヘッド」に相当する。内側の吐出ヘッド20から吐出されるブラックとマゼンタのインクが、本発明の「第1液体」に相当し、外側の吐出ヘッド20から吐出されるシアンとイエローのインクが、本発明の「第2液体」に相当する。
In the embodiment described above, the inkjet printer 1 corresponds to the "liquid ejection device" of the present invention. One
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。 Next, a modified embodiment in which various modifications are made to the embodiment will be described. However, those having the same configuration as that of the above-described embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted as appropriate.
1]図8に示すように、インクジェットヘッド4の4つの吐出ヘッド20のうち、外側に位置する2つの吐出ヘッド20のノズル列31が、走査方向における内側に片寄って配置されてもよい。即ち、左端に位置する吐出ヘッド203では、2つのノズル列31が右側に片寄っており、右端に位置する吐出ヘッド204では、2つのノズル列31が左側に片寄っている。これにより、外側に位置する2つの吐出ヘッド203,204の間で、ノズル列31の距離Dを近づけることができる。この構成では、インクジェットヘッド4の、左端に位置するノズル列31と右端に位置するノズル列31との間の、走査方向の距離Dが小さくなるため、次のような効果が得られる。
1] As shown in FIG. 8, of the four ejection heads 20 of the
(1)インクジェットヘッド4が走査方向に往復移動しながら記録用紙100に対して印刷を行う際に、左端に位置するノズル列31と右端に位置するノズル列31との間の距離Dが小さいほど、1回のパスにおける移動距離を短くすることができる。これにより、1回のパスに要する時間が短くなり、1枚の記録用紙100への印刷に要する時間も短くなる。
(1) When printing is performed on the
(2)インクジェットヘッド4の各吐出ヘッド20は、ノズル30の配列方向(ノズル列31の延在方向)が搬送方向と完全に平行となるように取り付けられるのが理想であるが、実際には、ノズル30の配列方向が搬送方向に対して僅かに傾いた状態で取り付けられてしまうことも多い。その場合に、上記の傾きに起因して、2つのノズル列31の間で、ノズル30から吐出されたインクの液滴の着弾位置が搬送方向にずれる。ここで、上記2つのノズル列31の間での着弾位置ズレは、2つのノズル列31の走査方向における距離に依存する。即ち、本実施形態においては、左端に位置するノズル列31と右端に位置するノズル列31との間の、走査方向の距離Dが小さくすることで、2つのノズル列31の間での、インクの着弾位置ズレを小さくすることができる。
(2) Ideally, each
2]前記実施形態では、4色のインクをそれぞれ吐出するノズル列31が、左右対称に配置されていたが、このような配置には限られない。例えば、図9に示すように、内側に位置する吐出ヘッド201と吐出ヘッド202の両方において、左側にマゼンタインクのノズル列31mが配置され、右側にブラックインクのノズル列31kが配置されてもよい。つまり、2つの吐出ヘッド201,202において、マゼンタのノズル列31m1,31m2とブラックのノズル列31k1,31k2が、走査方向に交互に並ぶ構成であってもよい。外側に位置する吐出ヘッド203と吐出ヘッド204も同様であり、例えば、図9に示すように、左側にイエローのノズル列31yが配置され、右側にシアンのノズル列31cが配置される構成であってもよい。
2] In the above embodiment, the
3]インクジェットヘッド4の吐出ヘッド20の数は4つに限られず、吐出ヘッド20の数が2つや3つでもよいし、あるいは、吐出ヘッド20の数が5つ以上であってもよい。例えば、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの他に、ライトマゼンタ、ライトシアン等の別の色のインクを吐出する場合には、4つの吐出ヘッド201~204の走査方向両側に、ライトマゼンタ、ライトシアンの2色のインクを吐出する2つの吐出ヘッド20がそれぞれ配置されてもよい。また、内側の吐出ヘッド201と吐出ヘッド202との間に、別のインク(例えば、白色インクなど)を吐出する吐出ヘッド20が配置されてもよい。
3] The number of ejection heads 20 of the
4]前記実施形態では、各吐出ヘッド20の2つのノズル列31が、異なる種類のインクを吐出するものであったが、1つの吐出ヘッド20の2つのノズル列31が同じ種類のインクを吐出するように構成されてもよい。さらには、複数の吐出ヘッド20が、同じ種類のインクを吐出するように構成されてもよい。
4] In the above embodiment, the two
5]前記実施形態のインクジェットヘッド4は、走査方向に移動しながら記録用紙へインクを吐出する、いわゆる、シリアルタイプのインクジェットヘッドであったが、所定位置に固定的に設置されて使用されるラインタイプのインクジェットヘッドについても、本発明を適用することが可能である。
5] The
図10のインクジェットプリンタ81は、ラインタイプのインクジェットヘッド84と、2つの搬送ローラ87,88を含む搬送機構86とを備えている。インクジェットヘッド84は、ヘッドホルダ83に取り付けられた4つの吐出ヘッド90を有する。吐出ヘッド90は、左右方向(用紙幅方向)に配列された複数のノズル92を有し、これら複数のノズル92は、前後方向(搬送方向)に並ぶ2つのノズル列91を構成している。
The
このインクジェットヘッド84では、4つの吐出ヘッド90が組み合わされることにより、1つの吐出ヘッド90のノズル列91よりも用紙幅方向に長いノズル列が形成されている。尚、4つの吐出ヘッド90を単純に用紙幅方向につなぐだけだと、これらの吐出ヘッド90の間において、用紙幅方向にノズル92が配置されない部分が発生する。そのため、4つの吐出ヘッド90は、前後に2つずつ分けて配置されており、前側2つの吐出ヘッド90aと後側2つの吐出ヘッド90bは、左右にずれて配置されている。このインクジェットヘッド84の4つの吐出ヘッド90は、搬送機構86の2つの搬送ローラ87,88によって前方に搬送される記録用紙100に対して、ノズル92からインクを吐出させる。
In the
さらに、各吐出ヘッド90の2つのノズル列91は、前後方向における内側に片寄って配置されている。即ち、前側に位置する2つの吐出ヘッド90aでは、ノズル列91が後側に片寄って配置され、後側に位置する2つの吐出ヘッド90bでは、ノズル列91が前側に片寄って配置されている。そのため、前後方向に並ぶ吐出ヘッド90の間で、ノズル列91の距離を小さくすることができる。これにより、インクジェットヘッド84が、ノズル配列方向が左右方向に対して若干傾いて取り付けられた場合でも、前後の吐出ヘッド90の間でノズル列91の距離が小さくなっていることで、これらのノズル列91間でのインクの着弾位置ズレが小さく抑えられる。尚、この図10の形態において、記録用紙100が、本発明の「被吐出媒体」に相当する。用紙幅方向(左右方向)が、本発明の「第1方向」に相当し、前後方向(搬送方向)が、本発明の「第2方向」に相当する。
Further, the two
以上説明した実施形態及びその変更形態は、本発明を、記録用紙にインクを吐出して画像等を印刷するインクジェットヘッドに適用したものであるが、画像等の印刷以外の様々な用途で使用される液体吐出装置においても本発明は適用されうる。例えば、基板に導電性の液体を吐出して、基板表面に導電パターンを形成する液体吐出装置にも、本発明を適用することは可能である。 The embodiment described above and the modified embodiment thereof apply the present invention to an inkjet head that ejects ink onto recording paper to print an image or the like, but are used for various purposes other than printing an image or the like. The present invention can also be applied to a liquid discharge device. For example, the present invention can be applied to a liquid discharge device that discharges a conductive liquid onto a substrate to form a conductive pattern on the surface of the substrate.
1 インクジェットプリンタ
4 インクジェットヘッド
20 吐出ヘッド
30 ノズル
31c ノズル列
31 ノズル列
34 回路基板
46 上部基板
47 中間基板
48 下部基板
51 圧力室
52 マニホールド
67 圧電素子
73 個別配線
75 接続端子
81 インクジェットプリンタ
84 インクジェットヘッド
86 搬送機構
90 吐出ヘッド
91 ノズル列
92 ノズル
100 記録用紙
1
Claims (33)
前記第1流路形成部材は、配線部材に形成された配線と接続される第1接点を有し、
前記第1ノズル形成部材は、前記第1方向と直交する第2方向における両端である第1端と第2端とを有し、
前記第1流路形成部材は、前記第2方向における両端である第3端と第4端とを有し、
前記第1ノズル形成部材は、前記第1方向および前記第2方向に直交する第3方向において前記第1流路形成部材に積層され、
前記第1接点、前記第1端、前記第2端、および、前記第3端は、前記第2方向において、前記第3端、前記第1接点、前記第1端、前記第2端の順に配置しており、
前記第1流路形成部材の前記第4端近傍には前記配線部材に形成された配線と接続される接点が形成されていないことを特徴とする液体吐出装置。 A plurality of first nozzles arranged along the first direction are formed, and a flat first nozzle forming member and a first flow path communicating with the plurality of first nozzles are formed to form a pressure chamber. A first liquid discharge head having a first flow path forming member in which a pressure generating element for pressurization is formed is provided.
The first flow path forming member has a first contact connected to the wiring formed in the wiring member.
The first nozzle forming member has a first end and a second end which are both ends in a second direction orthogonal to the first direction.
The first flow path forming member has a third end and a fourth end which are both ends in the second direction.
The first nozzle forming member is laminated on the first flow path forming member in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction.
The first contact, the first end, the second end, and the third end are in the order of the third end, the first contact, the first end, and the second end in the second direction. Arranged and
A liquid discharge device characterized in that a contact point connected to a wiring formed in the wiring member is not formed in the vicinity of the fourth end of the first flow path forming member.
前記第2流路形成部材は、前記配線部材とは別の配線部材に形成された配線と接続される第2接点を有し、
前記第2ノズル形成部材は、前記第2方向における両端である第5端と第6端とを有し、
前記第2流路形成部材は、前記第2方向における両端である第7端と第8端とを有し、
前記第2ノズル形成部材は、前記第3方向において前記第2流路形成部材に積層され、
前記第2接点、前記第5端、前記第6端、および、前記第8端は、前記第2方向において、前記第5端、前記第6端、前記第2接点、前記第8端の順に配置しており、
前記第2流路形成部材の前記第7端近傍には前記別の配線部材に形成された配線と接続される接点が形成されていないことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 A second nozzle forming member in which a plurality of second nozzles arranged along the first direction are formed, and a second flow path forming member in which a second flow path communicating with the plurality of second nozzles is formed. A second liquid discharge head with,
The second flow path forming member has a second contact connected to a wiring formed in a wiring member different from the wiring member.
The second nozzle forming member has a fifth end and a sixth end, which are both ends in the second direction.
The second flow path forming member has a seventh end and an eighth end which are both ends in the second direction.
The second nozzle forming member is laminated on the second flow path forming member in the third direction.
The second contact, the fifth end, the sixth end, and the eighth end are in the order of the fifth end, the sixth end, the second contact, and the eighth end in the second direction. Arranged and
The liquid discharge device according to claim 1, wherein a contact point connected to a wiring formed in the other wiring member is not formed in the vicinity of the seventh end of the second flow path forming member.
前記第3液体吐出ヘッドは、前記第1方向において前記第1液体吐出ヘッドと並んでいることを特徴とする請求項3から請求項7のいずれかに記載の液体吐出装置。 Equipped with a third liquid discharge head,
The liquid discharge device according to any one of claims 3 to 7, wherein the third liquid discharge head is aligned with the first liquid discharge head in the first direction.
前記第4液体吐出ヘッドは、前記第1方向において前記第2液体吐出ヘッドと並んでいることを特徴とする請求項8に記載の液体吐出装置。 Equipped with a fourth liquid discharge head,
The liquid discharge device according to claim 8, wherein the fourth liquid discharge head is aligned with the second liquid discharge head in the first direction.
前記第3液体吐出ヘッドは、前記第2方向において前記第1液体吐出ヘッドと並んでいることを特徴とする請求項10に記載の液体吐出装置。 Equipped with a third liquid discharge head,
The liquid discharge device according to claim 10, wherein the third liquid discharge head is aligned with the first liquid discharge head in the second direction.
前記第4液体吐出ヘッドは、前記第2方向において前記第1液体吐出ヘッドと並んでいることを特徴とする請求項11に記載の液体吐出装置。 Equipped with a fourth liquid discharge head,
The liquid discharge device according to claim 11, wherein the fourth liquid discharge head is aligned with the first liquid discharge head in the second direction.
前記第2流路形成部材は、前記配線部材とは別の配線部材に形成された配線と接続される第2接点を有し、
前記第2ノズル形成部材は、前記第2方向における両端である第5端と第6端とを有し、
前記第2流路形成部材は、前記第2方向における両端である第7端と第8端とを有し、
前記第2ノズル形成部材は、前記第3方向において前記第2流路形成部材に積層され、
前記第2接点、前記第5端、前記第6端、および、前記第7端は、前記第2方向において、前記第7端、前記第2接点、前記第5端、前記第6端の順に配置おり、
前記第2流路形成部材の前記第2接点の近傍には前記別の配線部材に形成された配線と接続される接点が形成されていないことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 A second nozzle forming member in which a plurality of second nozzles arranged along the first direction are formed, and a second flow path forming member in which a second flow path communicating with the plurality of second nozzles is formed. A second liquid discharge head with,
The second flow path forming member has a second contact connected to a wiring formed in a wiring member different from the wiring member.
The second nozzle forming member has a fifth end and a sixth end, which are both ends in the second direction.
The second flow path forming member has a seventh end and an eighth end which are both ends in the second direction.
The second nozzle forming member is laminated on the second flow path forming member in the third direction.
The second contact, the fifth end, the sixth end, and the seventh end are in the order of the seventh end, the second contact, the fifth end, and the sixth end in the second direction. Arranged,
The liquid discharge device according to claim 1, wherein a contact connected to a wiring formed in the other wiring member is not formed in the vicinity of the second contact of the second flow path forming member. ..
前記複数の第2ノズルは、前記複数の第1ノズルから前記第2方向においてずれた位置に形成されていることを特徴と請求項1に記載の液体吐出装置。 In the first nozzle forming member, a plurality of second nozzles arranged along the first direction are formed.
The liquid ejection device according to claim 1, wherein the plurality of second nozzles are formed at positions displaced from the plurality of first nozzles in the second direction.
前記流路形成部材は、配線部材に形成された配線と接続される接点を有し、
前記ノズル形成部材は、前記第1方向と直交する第2方向における両端である第1端と第2端とを有し、
前記流路形成部材は、前記第2方向における両端である第3端と第4端とを有し、
前記ノズル形成部材は、前記第1方向および前記第2方向に直交する第3方向において前記流路形成部材に積層され、
前記接点、前記第1端、前記第2端、および、前記第3端は、前記第2方向において、前記第3端、前記接点、前記第1端、前記第2端の順に配置しており、
前記流路形成部材の前記第4端近傍には前記配線部材に形成された配線と接続される接点が形成されていないことを特徴とする液体吐出装置。 A liquid discharge head having a nozzle forming member in which a plurality of first nozzles arranged along a first direction are formed and a flow path forming member in which a flow path communicating with the plurality of first nozzles is formed. Prepare,
The flow path forming member has a contact point connected to the wiring formed in the wiring member.
The nozzle forming member has a first end and a second end which are both ends in a second direction orthogonal to the first direction.
The flow path forming member has a third end and a fourth end which are both ends in the second direction.
The nozzle forming member is laminated on the flow path forming member in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction.
The contact, the first end, the second end, and the third end are arranged in the order of the third end, the contact, the first end, and the second end in the second direction. ,
A liquid discharge device characterized in that a contact point connected to a wiring formed in the wiring member is not formed in the vicinity of the fourth end of the flow path forming member.
前記複数の第2ノズルは、前記複数の第1ノズルから前記第2方向においてずれた位置に形成されていることを特徴と請求項19から請求項21のいずれかに記載の液体吐出装置。 A plurality of second nozzles arranged along the first direction are formed in the nozzle forming member.
The liquid ejection device according to any one of claims 19 to 21, wherein the plurality of second nozzles are formed at positions displaced from the plurality of first nozzles in the second direction.
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