JP7087310B2 - 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 - 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)に係る液体噴射ヘッドは、液体を噴射するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室に連通する液供給室とが形成された流路基板と、前記流路基板に設置され、前記圧力室と前記液供給室とに重なる振動板と、前記振動板における前記圧力室とは反対側に形成された圧電素子とを具備し、前記振動板のうち前記圧力室に重なる部分の厚さは、前記振動板のうち前記液供給室に重なる部分の厚さよりも薄い。以上の態様では、振動板のうち圧力室に重なる部分の厚さが振動板のうち液供給室に重なる部分の厚さよりも薄いから、振動板の厚さが振動板の位置に関わらず一定の構成と比較して、振動板のうち圧力室に重なる部分の変位量を確保しながら、振動板のうち液供給室に重なる部分の強度を確保することができる。
態様1の好適例(態様2)において、前記振動板のうち前記液供給室に重なる部分は、複数の貫通孔が形成されたフィルター部を含む。以上の態様では、振動板がフィルター部を含むから、液体に含まれる気泡や異物を捕集することが可能である。また、振動板がフィルター部としても機能するから、フィルター部を振動板とは別の要素として設ける構成と比較して、液体噴射ヘッドの構成が簡素化される。
態様1または態様2の好適例(態様3)において、前記振動板のうち前記圧力室に重なる部分における当該圧力室側の表面には、他の部分と比較して窪んだ凹部が形成されている。以上の態様では、振動板のうち圧力室に重なる部分における当該圧力室側の表面に他の部分と比較して窪んだ凹部が形成されているから、振動板のうち圧力室とは反対側の表面に凹部が形成される構成と比較して、圧力室の容量を充分に確保することができる。
態様3の好適例(態様4)において、前記振動板のうち前記液供給室に重なる部分における当該液供給室側の表面は、圧縮応力膜により形成され、前記振動板のうち前記圧力室に重なる部分における当該圧力室側の表面には、前記圧縮応力膜が形成されない。以上の態様では、振動板のうち液供給室に重なる部分における当該液供給室側の表面は、圧縮応力膜により形成され、振動板のうち圧力室側の表面には、圧縮応力膜が形成されないから、振動板のうち圧力室に重なる部分が圧電素子側にたわむ。したがって、振動板のうち液供給室側の表面が引張応力膜により形成され、圧力室側の表面には引張応力膜が形成されない構成(つまり振動板が圧力室側にたわむ構成)と比較して、圧電素子の劣化を抑制することが可能である。
態様3の好適例(態様5)において、前記振動板のうち前記液供給室に重なる部分における当該液供給室側の表面は、引張応力膜により形成され、前記振動板のうち前記圧力室に重なる部分における当該圧力室側の表面には、前記引張応力膜が形成されない。以上の態様では、振動板のうち液供給室に重なる部分における当該液供給室側の表面は、引張応力膜により形成され、振動板のうち圧力室側の表面には、引張応力膜が形成されないから、振動板のうち圧力室に重なる部分が圧力室側にたわむ。したがって、振動板のうち液供給室側の表面が圧縮応力膜により形成され、圧力室側の表面には圧縮応力膜が形成されない構成(つまり振動板が圧力室とは反対側にたわむ構成)と比較して、振動板に発生するクラックを抑制することが可能である。
態様1から態様5の何れかの好適例(態様6)において、前記振動板のうち前記圧電素子が形成された部分の全域にわたり、前記振動板のうち前記液供給室に重なる部分よりも厚さが薄い。以上の態様では、振動板のうち圧電素子が形成された部分の全域にわたり、振動板のうち液供給室に重なる部分よりも厚さが薄いから、振動板のうち圧電素子が形成された部分の一部の厚さが薄い構成と比較して、振動板のうち圧力室に重なる部分の変位量を確保するという効果はより顕著である。
本発明の好適な態様(態様7)に係る液体噴射装置は、態様1から態様6の何れかに係る液体噴射ヘッドを具備する。液体噴射装置の好例は、インクを噴射する印刷装置であるが、本発明に係る液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。
本発明の好適な態様(態様8)に係る圧電デバイスは、液体を噴射するノズルに連通する圧力室と前記圧力室に連通する液供給室とが形成された流路基板を具備する液体噴射ヘッドに設けられる圧電デバイスであって、前記流路基板に設置され、前記圧力室と前記液供給室とに重なる振動板と、前記振動板における前記圧力室とは反対側に形成された圧電素子とを具備し、前記振動板のうち前記圧力室に重なる部分の厚さは、前記振動板のうち前記液供給室に重なる部分の厚さよりも薄い。
図1は、本発明の第1実施形態に係る液体噴射装置100を例示する構成図である。第1実施形態の液体噴射装置100は、液体の例示であるインクを媒体(噴射対象)12に噴射するインクジェット方式の印刷装置である。媒体12は、典型的には印刷用紙であるが、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象が媒体12として利用される。図1に例示される通り、液体噴射装置100には、インクを貯留する液体容器14が設置される。例えば液体噴射装置100に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、またはインクを補充可能なインクタンクが液体容器14として利用される。
本発明の第2実施形態を説明する。なお、以下に例示する各形態において作用または機能が第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。
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。なお、以下の例示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 (8)
- 液体を噴射するノズルと、
第1面と前記第1面とは反対側の第2面とを有する振動板と、
前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室に連通する液供給室とが形成され、前記振動板の第1面側に設置された流路基板と、
前記振動板の前記第2面側に形成された圧電素子と、
前記液供給室に連通する液体貯留室が形成され、前記振動板の第2面側に設置された筐体部と、
を具備し、
前記振動板のうち前記液供給室と前記液体貯留室とに挟まれる部分は、前記振動板を貫通する複数の貫通孔が形成されたフィルター部を含み、
前記振動板のうち前記圧力室に重なる部分の厚さは、前記振動板の前記フィルター部の厚さよりも薄く、
前記振動板は第1層と前記第1層よりも前記第2面側に形成された第2層とを含み、
前記フィルター部の前記貫通孔は、前記第1層と前記第2層との両方を貫通し、
前記振動板のうち前記圧力室に重なる部分は、前記第2層と重なり、前記第1層と重ならない
液体噴射ヘッド。
- 前記振動板のうち前記圧力室に重なる部分における前記第1面側の表面には、他の部分と比較して窪んだ凹部が形成されている
請求項1の液体噴射ヘッド。
- 前記振動板のうち前記液供給室に重なる部分における当該液供給室側の表面は、圧縮応力膜により形成され、
前記振動板のうち前記圧力室に重なる部分における当該圧力室側の表面には、前記圧縮応力膜が形成されない
請求項2の液体噴射ヘッド。
- 前記振動板のうち前記液供給室に重なる部分における当該液供給室側の表面は、引張応力膜により形成され、
前記振動板のうち前記圧力室に重なる部分における当該圧力室側の表面には、前記引張応力膜が形成されない
請求項2の液体噴射ヘッド。
- 前記振動板のうち前記圧電素子が形成された部分の全域にわたり、前記振動板の前記フィルター部よりも厚さが薄い
請求項1から請求項4の何れかの液体噴射ヘッド。
- 請求項1から請求項5の何れかの液体噴射ヘッドを具備する
液体噴射装置。
- 液体を噴射するノズルと、
前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室に連通する液供給室とが形成された流路基板と、
前記流路基板に設置され、前記圧力室と前記液供給室とに重なる振動板と、
前記振動板における前記圧力室とは反対側に形成された圧電素子とを具備し、
前記振動板のうち前記圧力室に重なる部分の厚さは、前記振動板のうち前記液供給室に重なる部分の厚さよりも薄い
液体噴射ヘッドであって、
前記振動板のうち前記圧力室に重なる部分における当該圧力室側の表面には、他の部分と比較して窪んだ凹部が形成され、
前記振動板のうち前記液供給室に重なる部分における当該液供給室側の表面は、圧縮応力膜により形成され、
前記振動板のうち前記圧力室に重なる部分における当該圧力室側の表面には、前記圧縮応力膜が形成されない
液体噴射ヘッド。
- 液体を噴射するノズルと、
前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室に連通する液供給室とが形成された流路基板と、
前記流路基板に設置され、前記圧力室と前記液供給室とに重なる振動板と、
前記振動板における前記圧力室とは反対側に形成された圧電素子とを具備し、
前記振動板のうち前記圧力室に重なる部分の厚さは、前記振動板のうち前記液供給室に重なる部分の厚さよりも薄い
液体噴射ヘッドであって、
前記振動板のうち前記圧力室に重なる部分における当該圧力室側の表面には、他の部分と比較して窪んだ凹部が形成され、
前記振動板のうち前記液供給室に重なる部分における当該液供給室側の表面は、引張応力膜により形成され、
前記振動板のうち前記圧力室に重なる部分における当該圧力室側の表面には、前記引張応力膜が形成されない
液体噴射ヘッド。
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