JP7347168B2 - Liquid ejection head, liquid ejection unit, and liquid ejection device - Google Patents
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Description
本発明は、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、及び液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejection head, a liquid ejection unit, and a liquid ejection device.
従来、液体を吐出する複数のノズルが設けられたノズル板を備え、圧力発生部で発生させた圧力を、振動板を介して液室内の液体に加えることで、各ノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドが知られている。 Conventionally, liquids are equipped with a nozzle plate equipped with multiple nozzles for discharging liquid, and the pressure generated by a pressure generating section is applied to the liquid in the liquid chamber via a diaphragm, thereby discharging liquid from each nozzle. Discharge heads are known.
液体吐出ヘッドでは、所定のノズルから液体を吐出する場合に、他のノズルからも液体を吐出させる場合と、他のノズルから液体を吐出させない場合とで、所定のノズルからの液体の吐出速度等に違いが出るクロストーク（相互干渉）が生じる場合がある。 In a liquid ejection head, when ejecting liquid from a predetermined nozzle, the ejection speed of the liquid from the predetermined nozzle, etc. is determined depending on whether the liquid is ejected from other nozzles or not. There may be crosstalk (mutual interference) that causes a difference in the
このようなクロストークに対し、ノズル板の表面よりも低いコンプライアンスを有するコンプライアント構造を、ノズル板の内部に設ける構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。 With respect to such crosstalk, a configuration has been disclosed in which a compliant structure having lower compliance than the surface of the nozzle plate is provided inside the nozzle plate (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、液体吐出ヘッドでは、複数のノズルから液体を吐出させる場合に、圧力発生部により加圧された振動板が、液室を隔てる隔壁部を通じてノズル板に液体吐出方向への力を加えることで生じるクロストークであるマルチクロストークが発生する場合がある。特許文献１の構成では、このようなマルチクロストークについて開示しておらず、これを抑制できない場合がある。
However, in a liquid ejection head, when ejecting liquid from multiple nozzles, the diaphragm pressurized by the pressure generating section applies force in the liquid ejection direction to the nozzle plate through the partition wall separating the liquid chambers. Multi-crosstalk, which is crosstalk that occurs, may occur. The configuration of
開示の技術は、マルチクロストークを抑制することを課題とする。 The disclosed technology aims to suppress multi-crosstalk.
開示の技術の一態様に係る液体吐出ヘッドは、液体を吐出する複数のノズルが配列して設けられたノズル板と、前記ノズルに連通する複数の液室と、前記液室内の前記液体に振動板を介して圧力を付与する複数の圧力発生部と、を備え、前記ノズル板は、前記液室間を隔てる隔壁部の前記ノズル板側で前記隔壁部と対向する位置に設けられた複数の空隙部を内部に備え、前記空隙部は、ノズル配列方向において前記隔壁部の幅以上の幅で形成されている。 A liquid ejection head according to one aspect of the disclosed technology includes a nozzle plate in which a plurality of nozzles for ejecting liquid are arranged, a plurality of liquid chambers communicating with the nozzles, and a vibration applied to the liquid in the liquid chamber. a plurality of pressure generating parts that apply pressure through a plate, the nozzle plate having a plurality of pressure generating parts provided at positions facing the partition part on the nozzle plate side of the partition part separating the liquid chambers; A cavity is provided inside, and the cavity is formed to have a width greater than the width of the partition wall in the nozzle arrangement direction.
開示の技術によれば、マルチクロストークを抑制できる。 According to the disclosed technology, multiple crosstalk can be suppressed.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components are given the same reference numerals, and redundant explanations may be omitted.
以下では、液体吐出ヘッドのノズルが配列する方向をノズル配列方向といい、液体吐出ヘッドが液体を吐出する方向を液体吐出方向という。また、ノズル配列方向と交差する方向は、液体吐出ヘッドにおける液室の長手方向に該当するため、ノズル配列方向と交差する方向を液室長手方向という。また図面では、ノズル配列方向に沿う方向をＸ方向、液室長手方向に沿う方向をＹ方向、液体吐出方向に沿う方向をＺ方向とそれぞれ表記する。 Hereinafter, the direction in which the nozzles of the liquid ejection head are arranged will be referred to as the nozzle arrangement direction, and the direction in which the liquid ejection head will eject liquid will be referred to as the liquid ejection direction. Further, since the direction intersecting the nozzle arrangement direction corresponds to the longitudinal direction of the liquid chamber in the liquid ejection head, the direction intersecting the nozzle arrangement direction is referred to as the liquid chamber longitudinal direction. In the drawings, the direction along the nozzle arrangement direction is referred to as the X direction, the direction along the longitudinal direction of the liquid chamber is referred to as the Y direction, and the direction along the liquid discharge direction is referred to as the Z direction.
実施形態において、クロストークとは、所定のノズルから液体を吐出する場合に、他のノズルからも液体を吐出させる場合と、他のノズルから液体を吐出させない場合とで、所定のノズルから吐出される液体の吐出速度等に違いが出る現象をいう。 In the embodiment, crosstalk refers to the difference between when liquid is ejected from a predetermined nozzle, when liquid is ejected from other nozzles, and when liquid is not ejected from other nozzles. This refers to a phenomenon in which there is a difference in the ejection speed, etc. of liquid.
また、マルチクロストークとは、他のノズルが複数のノズルである場合に生じるクロストークをいい、より詳しくは、複数のノズルから液体を吐出させる場合に、圧力発生部により加圧された振動板が、液室を隔てる隔壁部を通じてノズル板に液体吐出方向への力を加えることで生じるクロストークをいう。なお、マルチクロストークにおける複数のノズルには、隣接するノズルを含まれる場合と、隣接するノズルが含まれない場合の何れの場合もある。 In addition, multi-crosstalk refers to crosstalk that occurs when other nozzles are multiple nozzles, and more specifically, when discharging liquid from multiple nozzles, a diaphragm that is pressurized by a pressure generator This refers to crosstalk that occurs when force is applied to the nozzle plate in the liquid ejection direction through the partition wall that separates the liquid chambers. Note that the plurality of nozzles in multi-crosstalk may include adjacent nozzles or may not include adjacent nozzles.
さらに、隣接クロストークとは、上記の他のノズルが所定のノズルに隣接するノズルである場合に生じるクロストークをいう。 Furthermore, adjacent crosstalk refers to crosstalk that occurs when the other nozzle is a nozzle adjacent to a predetermined nozzle.
実施形態では、液体を吐出する複数のノズルが配列して設けられたノズル板と、該ノズルに連通する複数の液室と、該液室内の液体に振動板を介して圧力を付与する複数の圧力発生部とを備える。 In the embodiment, a nozzle plate is provided with a plurality of nozzles arranged in a row for discharging liquid, a plurality of liquid chambers communicating with the nozzles, and a plurality of nozzle plates that apply pressure to the liquid in the liquid chamber via a vibration plate. and a pressure generating section.
そして、ノズル板は、液室間を隔てる隔壁部と対向する位置に設けられた複数の空隙部を内部に備え、空隙部は、ノズル配列方向において隔壁部の幅以上の幅で形成されている。 The nozzle plate is provided with a plurality of voids provided therein at positions facing the partitions separating the liquid chambers, and the voids are formed to have a width greater than or equal to the width of the partitions in the nozzle arrangement direction. .
隔壁部に対向するノズル板の領域は、空隙部を形成することで薄肉化され、他の部分と比較して変形しやすくなる。そのため、複数のノズルから液体を吐出させる場合に、圧力発生部により加圧された振動板が隔壁部を通じてノズル板に加える液体吐出方向への力を、変形（弾性）により吸収する（弱める）ことができる。これにより、ノズル板の液体吐出方向への変位を抑え、該変位に起因するマルチクロストークを抑制する。 The area of the nozzle plate facing the partition wall is made thinner by forming the void, and is more easily deformed than other areas. Therefore, when discharging liquid from multiple nozzles, the diaphragm pressurized by the pressure generating section absorbs (weakens) the force in the liquid discharging direction that is applied to the nozzle plate through the partition wall through deformation (elasticity). I can do it. This suppresses displacement of the nozzle plate in the liquid ejection direction, and suppresses multi-crosstalk caused by the displacement.
［第１実施形態］
＜液体吐出ヘッド１００の構成例＞
第１実施形態に係る液体吐出ヘッド１００の構成について図１及び図２を参照して説明する。図１は液体吐出ヘッド１００の液室長手方向に沿う断面図である。図２は、図１のＡ－Ａ矢視断面図であり、液体吐出ヘッド１００のノズル配列方向に沿う断面図である。
[First embodiment]
<Configuration example of
The configuration of the
液体吐出ヘッド１００は、ノズル板１と、個別流路部材である流路板２と、壁面部材としての振動板部材３とを積層接合している。そして、振動板部材３の振動領域３０を変位させる圧電アクチュエータ１１と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通流路部材２０とを備えている。
The
ノズル板１は、液体を吐出する複数のノズル４を備えている。
The
流路板２には、複数のノズル４のそれぞれに１対１で対応して通じる複数の液室（個別液室）６と、各液室６のそれぞれに通じる個別流路である個別供給流路７と、１又は複数（本実施形態では１つ）の個別供給流路７に通じる液導入部となる中間供給流路８とが形成されている。
The
振動板部材３は、流路板２における液室６の壁面を形成する、変位可能な複数の振動領域３０を有する。ここでは、振動板部材３は２層構造（限定されない）とし、流路板２側から薄肉部を形成する第１層３Ａと、厚肉部を形成する第２層３Ｂで構成されている。ここで、振動板部材３は振動板の一例である。
The
そして、薄肉部である第１層３Ａで液室６に対応する領域に変形可能な振動領域３０を形成している。振動領域３０内には、第２層３Ｂで圧電アクチュエータ１１と接合する島状の厚肉部である凸部３０ａを形成している。なお、凸部３０ａは第２層３Ｂの一部の領域である。
A
そして、振動板部材３の液室６とは反対側に、振動板部材３の振動領域３０を変形させる駆動部としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ１１を配置している。
A
この圧電アクチュエータ１１は、ベース部材１３上に接合した圧電部材にハーフカットダイシングによって溝加工をして、ノズル配列方向において、所要数の柱状の圧電素子１２を所定の間隔で櫛歯状に形成している。そして、圧電素子１２は、振動板部材３の振動領域３０に形成した厚肉部である凸部３０ａに接合している。
This
圧電素子１２は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極（端面電極）に接続され、外部電極にフレキシブル配線部材１５が接続されている。
The
共通流路部材２０は複数の液室６に通じる共通供給流路１０を形成している。共通供給流路１０は、振動板部材３に設けた開口部９を介して液導入部となる中間供給流路８に連通し、中間供給流路８を介して個別供給流路７に通じている。
The common
この液体吐出ヘッド１００においては、例えば圧電素子１２に与える電圧を基準電位（中間電位）から下げることによって圧電素子１２が収縮し、振動板部材３の振動領域３０が引かれて液室６の容積が膨張することで、液室６内に液体が流入する。
In this
その後、圧電素子１２に印加する電圧を上げて圧電素子１２を積層方向に伸長させ、振動板部材３の振動領域３０をノズル４に向かう方向に変形させて液室６の容積を収縮させる。これにより、液室６内の液体が加圧され、ノズル４から液体が正のＺ方向に向けて吐出される。
Thereafter, the voltage applied to the
図２において、液体吐出ヘッド１００は、圧電アクチュエータ１１に含まれる圧電素子１２の正のＺ方向側に振動板部材３を配置し、振動板部材３の正のＺ方向側に液室６と隔壁部２１とを配置している。
In FIG. 2, the
圧電素子１２のうちの圧電素子１２Ａは、液室６の負のＺ方向側に配置され、圧電素子１２Ｂは隔壁部２１の負のＺ方向側に配置されている。圧電素子１２Ａは、吐出の際に、振動板部材３を介して液室６内の液体に圧力を付与する。ここで、圧電素子１２Ａは圧力発生部の一例である。
Of the
隔壁部２１は、流路板２における液室６間を隔てる領域に対応する。また、流路板２は、リストリクタプレートとチャンバプレートとが接合されて構成されている。第１隔壁部２１Ａはチャンバプレートにおける液室６間を隔てる領域に対応し、第２隔壁部２１Ｂはリストリクタプレートにおける液室６間を隔てる領域に対応する。
The
また、液体吐出ヘッド１００は、液室６の正のＺ方向側にノズル板１を配置している。ノズル板１は、第１ノズルプレート１Ａと第２ノズルプレート１Ｂの平面部同士が接合されて構成されている。ここで、第１ノズルプレート１Ａ及び第２ノズルプレート１Ｂのそれぞれは、平板の一例である。ノズル板１は、第１ノズルプレート１Ａと第２ノズルプレート１Ｂとの平板対を含んで構成されている。
Further, in the
ノズル板１には、液室６に１対１で対応してノズル４が設けられている。また、ノズル板１の内部には、隔壁部２１の正のＺ方向側で、隔壁部２１と対向する位置に、隔壁部２１に１対１で対応して空隙部１４が形成されている。
空隙部１４は、第２ノズルプレート１Ｂにおける第１ノズルプレート１Ａとの接合面にハーフエッチング加工等により形成された複数の凹部の正のＺ方向側を、第１ノズルプレート１Ａで塞ぐことで形成された空隙（空間）である。
The
ここで、空隙部１４は、ノズル配列方向において、隔壁部２１の幅以上の幅で形成されている。図２の例では、空隙部１４のノズル配列方向における幅は隔壁部２１の同方向における幅より大きく、空隙部１４は、ノズル配列方向で隔壁部を挟んで隣接する液室６間に跨がるように形成されている。
Here, the
空隙部１４が形成されることで、隔壁部２１が接触するノズル板１の領域には、厚みが薄くなった薄肉領域１４１ができ、薄肉領域１４１は、ノズル配列方向で隔壁部を挟んで隣接する液室６間に跨がるように配置される。
By forming the
＜液体吐出ヘッド１００のプレート構成例＞
次に、複数のプレートが積層接合された液体吐出ヘッド１００の各プレートの構成について、図３を参照して説明する。図３は、液体吐出ヘッド１００のプレート構成の一例を説明する図であり、各プレートを分解して並べた図である。
<Example of plate configuration of
Next, the configuration of each plate of the
図３は、図の上から下に向けて順に、振動板部材３、流路板２を構成するリストリクタプレート２Ｂ、同じく流路板２を構成するチャンバプレート２Ａ、第２ノズルプレート１Ｂ、及び第１ノズルプレート１Ａを示している。
FIG. 3 shows, in order from the top to the bottom of the figure, a
振動板部材３は、第１層３Ａと第２層３Ｂが接合された状態で示されている。振動板部材３における正のＹ方向側には、凸部３０ａが形成されている。凸部３０ａは、第２層３Ｂに、厚み方向に貫通する溝を長円に沿って加工することで形成された島状の部分である。図３では、長円の溝を通して第１層３Ａが見えている。振動板部材３における負のＹ方向側には、液体吐出方向に貫通する矩形状の貫通孔１０１が形成されている。貫通孔１０１は、共通供給流路１０の一部を構成する。なお、貫通孔１０１に重なるように、異物等を取り除くフィルタを設けてもよい。
The
次に、リストリクタプレート２Ｂにおける正のＹ方向側には、液室６の一部を構成する長孔６Ｂが形成されている。図３の例は４個の長孔６Ｂを示している。
Next, a
ノズル配列方向（Ｘ方向）において、リストリクタプレート２Ｂにおける各長孔６Ｂ間を隔てる領域が第２隔壁部２１Ｂに該当する。長孔６Ｂの負のＹ方向側には、長孔６Ｂに連通して流体抵抗部２３が形成され、流体抵抗部２３のさらに負のＹ方向側には、流体抵抗部２３に連通する個別供給流路７が形成されている。個別供給流路７のさらに負のＹ方向側には、Ｚ方向に貫通する矩形状の貫通孔１０２が形成されている。貫通孔１０２は、共通供給流路１０の一部を構成する。
In the nozzle arrangement direction (X direction), the region separating the
次に、チャンバプレート２Ａにおける正のＹ方向側には、液室６の一部を構成する長孔６Ａが形成されている。図３の例は４つの長孔６Ａを示している。Ｘ方向において、チャンバプレート２Ａにおける各長孔６Ａ間を隔てる領域が第１隔壁部２１Ａに該当する。長孔６Ａの右方には、中間供給流路８が形成されている。
Next, a
次に、第２ノズルプレート１Ｂにおける正のＹ方向側には、ノズル４の一部を構成するテーパ孔４Ｂが形成されている。図３の例は、４つのテーパ孔４Ｂを示している。
Next, a
また、第２ノズルプレート１Ｂには、Ｘ方向における各テーパ孔４Ｂの間であって、正のＺ方向側の面に、凹部１４２が形成されている。凹部１４２は、第１ノズルプレート１Ａと第２ノズルプレート１Ｂの接合により空隙部１４を構成する部分である。
Further, in the second nozzle plate 1B, a
凹部１４２が形成された位置は、流路板２とノズル板１が接合された場合に隔壁部２１に対向する位置である。また、凹部１４２は、Ｙ方向における液室６の長さと等しい長さで形成されている。従って、空隙部１４は、第１ノズルプレート１Ａと第２ノズルプレート１Ｂが接合されると、隔壁部２１に対向する位置に、液室６の長さと等しい長さで配置される。なお、この「等しい」は、厳密な一致を要求するものではなく、一般に製造誤差と認められる程度の差はあってもよい。この点は、以下で用いる「等しい」の用語においても同様である。
The position where the recessed
次に、第１ノズルプレート１Ａにおける正のＹ方向側には、ノズル４の一部を構成するテーパ孔４Ａが形成されている。図３の例は、４つのテーパ孔４Ａを示している。第１ノズルプレート１Ａと第２ノズルプレート１Ｂの材料は同じでも異なっていてもよいが、同じ材料にしたほうが製造しやすいため、好適である。
Next, a
液体吐出ヘッド１００の製作時には、振動板部材３の正のＺ方向側にリストリクタプレート２Ｂが接合され、リストリクタプレート２Ｂの正のＺ方向側にチャンバプレート２Ａが接合される。また、チャンバプレート２Ａの正のＺ方向側に第２ノズルプレート１Ｂが接合され、第２ノズルプレート１Ｂの正のＺ方向側に第１ノズルプレート１Ａが接合される。
When manufacturing the
各プレートを積層接合して液体吐出ヘッド１００を製作することができる。液体吐出ヘッド１００に供給される液体は、貫通孔１０１及び１０２で構成される共通供給流路１０、中間供給流路８、個別供給流路７、及び流体抵抗部２３のそれぞれを通って、長孔６Ｂ及び６Ａで構成される液室６に供給される。そして、圧電素子１２Ａが液室６内の液体に圧力を付与すると、テーパ孔４Ａ及び４Ｂで構成されるノズル４から液体が吐出する。
The
＜液体吐出ヘッド１００の作用効果＞
次に、液体吐出ヘッド１００の作用効果について説明する。
<Effects of
Next, the effects of the
（マルチクロストークに対する作用効果）
まず、液体吐出ヘッド１００のマルチクロストークに対する作用効果について説明する。図４は、液体吐出ヘッド１００のマルチクロストークに対する作用を説明する図であり、（ａ）は比較例としてノズル板内に空隙部を設けていない場合を示す図、（ｂ）はノズル板内に空隙部を設けた場合を示す図である。
(Effect on multi-crosstalk)
First, the effects of the
図４（ａ）に示すように、比較例に係る液体吐出ヘッド１００Ｘは、ノズル板１Ｘを備え、ノズル板１Ｘ内には空隙部が設けられていない。
As shown in FIG. 4A, the
複数のノズル４から並行して液体を吐出させる場合、吐出対象となる複数のノズル４に１対１で対応する複数の圧電素子１２Ａは、振動板部材３に正のＺ方向への力Ｆ１を並行して付与する。この際に、力Ｆ１が隔壁部２１を通じてノズル板１Ｘに伝達され、力Ｆ２によりノズル板１Ｘが正のＺ方向に変位する場合がある。
When liquid is ejected in parallel from a plurality of
図４（ａ）は、力Ｆ２によりノズル板１Ｘが正のＺ方向にΔＭだけ変位した場合を示し、図４（ａ）における一点鎖線で示したノズル板１Ｘ'は、変位後のノズル板を示している。
FIG. 4(a) shows the case where the
ノズル板１Ｘの変位により、吐出の際に液室６内の液体に付与される圧力が変化することで、マルチクロストークが生じる。ここで、ノズル板の変位には、ノズル板１Ｘ全体が正のＺ方向に向けて移動する変位と、ノズル板の変形によりノズル板１Ｘの一部が正のＺ方向に向けて移動する変位の両方が含まれる。
Due to the displacement of the
これに対し、本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、液体吐出ヘッド１００のノズル板１は、隔壁部２１に対向する位置に空隙部１４を備えている。また、Ｘ方向において空隙部１４の幅Ｗ１は隔壁部２１の幅Ｗ０より大きい。
In contrast, in this embodiment, as shown in FIG. 4B, the
ノズル板１の内部に空隙部１４が形成されることで、ノズル板１における薄肉領域１４１は、ノズル板１の他の部分より変形しやすくなっている。そのため、薄肉領域１４１は、隔壁部２１から加えられた力Ｆ２に応じて正のＺ方向に変形することで、力Ｆ２を吸収することができる。その結果、ノズル板１の正のＺ方向への変位を抑え、マルチクロストークを抑制できる。
By forming the
ここで、図４では、空隙部１４の幅Ｗ１が隔壁部の幅Ｗ０より大きい例を示したが、幅Ｗ１と幅Ｗ０が等しくても、薄肉領域１４１は力Ｆ２に応じて変形して力Ｆ２を吸収できるため、上述した作用効果が得られる。従って、空隙部１４の幅Ｗ１は、隔壁部の幅Ｗ０以上であれば、マルチクロストークを抑制可能である。
Here, although FIG. 4 shows an example in which the width W1 of the
（隣接クロストークに対する作用効果）
次に、液体吐出ヘッド１００の隣接クロストークに対する作用効果について説明する。図５は、液体吐出ヘッド１００の隣接クロストークに対する作用を説明する図であり、（ａ）は比較例としてノズル板内に空隙部を設けていない場合を示す図、（ｂ）はノズル板内に空隙部を設けた場合を示す図である。
(Effect on adjacent crosstalk)
Next, the effects of the
図５において、左側のノズル４ａから吐出させるために、圧電素子１２Ａは振動板部材３を介して液室６ａ内の液体に力Ｆ１を付与する。この際に、付与された力Ｆ１が液室６ａ内の液体を通じて伝達され、隔壁部２１にＸ方向への力Ｆ３が加えられることで、隔壁部２１がＸ方向に変位（変形）する場合がある。
In FIG. 5, the
図５（ａ）は、力Ｆ３により隔壁部２１がＸ方向にΔＮだけ変形した例を示し、図５（ａ）における二点鎖線で示した隔壁部２１'は変形後の隔壁部を示している。
FIG. 5(a) shows an example in which the
隔壁部２１'の変形により、液室６ａに隣接する液室６ｂの体積が変化する。そして、液室６ｂ内の液体に圧電素子１２Ａから振動板部材３を介して付与される圧力が変化することで、ノズル４ｂからの吐出で隣接クロストークが生じる。
Due to the deformation of the partition wall 21', the volume of the
これに対し、本実施形態では、図５（ｂ）に示すように、空隙部１４の幅Ｗ１が隔壁部２１の幅Ｗ０より大きい幅で形成されることで、液室６ａを構成するノズル板１の一部が、薄肉領域１４１で構成される。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 5(b), the width W1 of the
薄肉領域１４１は、変形により隔壁部２１に加えられる力Ｆ３を、正のＺ方向への力Ｆ４として逃がすことができる。そして、薄肉領域１４１は、力Ｆ４に応じて正のＺ方向に変形することで力Ｆ４を吸収する。その結果、隔壁部２１の力Ｆ３の方向への変位（変形）を抑え、ノズル４ｂからの吐出における隣接クロストークを抑制することができる。
The
また、本実施形態では、液室６ｂを構成するノズル板１の一部も薄肉領域１４１で構成され、変形しやすくなっている。そのため、液室６ｂに連通するノズル４ｂから吐出させるために液室６ｂ内の液体に力Ｆ１が付与された場合に、薄肉領域１４１は、液室６ｂから液室６ａに向けて隔壁部２１に加えられる力を、変形により吸収することができる。その結果、液室６ｂから液室６ａに向けての隔壁部２１の変位（変形）を抑え、ノズル４ａからの吐出における隣接クロストークを抑制できる。
Further, in this embodiment, a part of the
つまり、隔壁部２１を挟んで液室６ａと液室６ｂの両方に跨るように薄肉領域１４１を配置することで、ノズル４ａと４ｂの何れの吐出においても、隣接クロストークを抑制できる。
That is, by arranging the
なお、空隙部１４の幅Ｗ１が隔壁部２１の幅Ｗ０と等しい場合、薄肉領域１４１は、Ｘ方向に隔壁部２１に加わる力を正のＺ方向に逃がせないため、隣接クロストークを抑制できない。従って、空隙部１４の幅Ｗ１と隔壁部２１の幅Ｗ０が等しい場合は、マルチクロストークと隣接クロストークのうちのマルチクロストークのみが抑制される。
Note that when the width W1 of the
マルチクロストーク及び隣接クロストークの抑制効果の程度は、薄肉領域１４１の変形のしやすさによって決定される。また、薄肉領域１４１の変形のしやすさは、ノズル板１の材料、薄肉領域１４１の厚み等により決定される。そのため、ノズル板１の材料や、圧電素子１２の力学特性、隔壁部２１を構成する流路板２の材料等に基づき、マルチクロストーク及び隣接クロストークを抑制するために十分な薄肉領域１４１の厚みをシミュレーション等により予め定めておくことが好ましい。薄肉領域１４１の厚みに応じて、空隙部１４の液体吐出方向における長さ（高さ）を決定できる。
The degree of the multi-crosstalk and adjacent crosstalk suppression effect is determined by the ease with which the
ここで、空隙部１４は、ノズル板１の外部に連通するように形成されてもよい。例えば、第１ノズルプレート１Ａにおいて、第２ノズルプレート１Ｂと接合した場合に凹部１４２と正のＺ方向側で対向する位置に、複数の凹部１４２に１対１で対応して、正のＺ方向側に貫通する貫通孔を設ける。第１ノズルプレート１Ａと第２ノズルプレート１Ｂが接合されると、空隙部１４は、この貫通孔を介してノズル板１の外部に連通する。
Here, the
空隙部１４を外部に連通させることで、空隙部１４ｃ内の空気を外部に流通させることができ、これにより、空隙部１４ｃ内の空気圧を低減できる。空気圧の低減によって薄肉領域１４１をより変形しやすくし、力の吸収効果を高めることができる。
By communicating the
なお、ノズル板１において空隙部１４が形成される部分や、Ｙ方向における空隙部１４の長さ、形状等は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。以下に種々の変形例について、上述した実施形態との相違点を中心に説明する。
Note that the portion of the
＜第１変形例＞
図６は、第１変形例に係る第２ノズルプレート１Ｂａの構成の一例を説明する図である。
<First modification example>
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration of the second nozzle plate 1Ba according to the first modification.
図６に示すように、第２ノズルプレート１Ｂａには、Ｘ方向における各テーパ孔４Ｂの間であって、ノズル板側の面に、凹部１４２ａが形成されている。凹部１４２ａは、第１ノズルプレート１Ａと第２ノズルプレート１Ｂａの接合により空隙部１４ａを構成する部分である。
As shown in FIG. 6, a
また、凹部１４２ａは、Ｙ方向における液室６（図３参照）の長さより短い長さで形成されている。従って、第１ノズルプレート１Ａと第２ノズルプレート１Ｂａが接合されると、空隙部１４ａのＹ方向における長さは、液室６に対して短くなる。Ｘ方向における空隙部１４ａの幅は、第２ノズルプレート１Ｂにおける空隙部１４と同様である。
Further, the
本変形例に係る第２ノズルプレート１Ｂａを用いた場合にも、液体吐出ヘッドは、吐出時に、正のＺ方向にノズル板に加えられる力、及びＸ方向に隔壁部２１に加えられる力を、ノズル板における薄肉領域で吸収できる。そして、マルチクロストーク及び隣接クロストークを抑制できる。
Even when the second nozzle plate 1Ba according to this modification is used, the liquid ejection head receives a force applied to the nozzle plate in the positive Z direction and a force applied to the
なお、これ以外の効果は上述した実施形態で説明したものと同様である。 Note that effects other than this are the same as those described in the above embodiment.
＜第２変形例＞
次に、図７は第２変形例に係る第２ノズルプレート１Ｂｂの構成の一例を説明する図である。
<Second modification example>
Next, FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of a second nozzle plate 1Bb according to a second modification.
図７に示すように、第２ノズルプレート１Ｂｂには、Ｘ方向における各テーパ孔４Ｂの間であって、正のＺ方向側の面に、凹部１４２ｂが形成されている。また、凹部１４２ｂは、Ｙ方向に沿って分離して形成された第１凹部１４２ｂ１及び第２凹部１４２ｂ２を含んで構成されている。
As shown in FIG. 7, a
第１凹部１４２ｂ１は、第１ノズルプレート１Ａと第２ノズルプレート１Ｂｂの接合により、第１空隙部を構成する部分である。第２凹部１４２ｂ２は、第１ノズルプレート１Ａと第２ノズルプレート１Ｂｂの接合により、第２空隙部を構成する部分である。
The first recessed portion 142b1 is a portion that forms a first gap portion by joining the
第１凹部１４２ｂ１及び第２凹部１４２ｂ２のそれぞれは、Ｙ方向における液室６（図３参照）の長さより短い長さで形成されている。従って、第１ノズルプレート１Ａと第２ノズルプレート１Ｂｂが接合されると、第１空隙部及び第２空隙部のそれぞれのＹ方向における長さは、液室６に対して短くなる。
Each of the first recess 142b1 and the second recess 142b2 is formed with a length shorter than the length of the liquid chamber 6 (see FIG. 3) in the Y direction. Therefore, when the
第１凹部１４２ｂ１及び第２凹部１４２ｂ２のそれぞれが形成されるＹ方向の位置は、Ｙ方向に沿って両者が分離し、Ｙ方向における液室６の長さの範囲内に両者が形成されていれば、任意の位置であってよい。また、３以上の凹部が分離して形成されていてもよい。Ｘ方向における空隙部の幅は、第２ノズルプレート１Ｂと同様である。
The positions in the Y direction where the first recess 142b1 and the second recess 142b2 are formed are such that they are separated along the Y direction and both are formed within the length range of the
本変形例に係る第２ノズルプレート１Ｂｂを用いた場合にも、液体吐出ヘッドは、吐出時に、液体吐出方向にノズル板に加えられる力、及びノズル配列方向に隔壁部に加えられる力を、ノズル板における薄肉領域で吸収して弱めることができる。そして、マルチクロストーク及び隣接クロストークを抑制できる。 Even when the second nozzle plate 1Bb according to this modification is used, the liquid ejection head applies the force applied to the nozzle plate in the liquid ejection direction and the force applied to the partition wall part in the nozzle arrangement direction during ejection to the nozzle. It can be absorbed and weakened by thin areas in the plate. Then, multi-crosstalk and adjacent crosstalk can be suppressed.
なお、これ以外の効果は上述した実施形態で説明したものと同様である。 Note that effects other than this are the same as those described in the above embodiment.
＜第３変形例＞
次に、第３変形例に係る液体吐出ヘッド１００ｃについて、図８Ａ及び図８Ｂを参照して説明する。図８Ａは第３変形例に係る第２ノズルプレート１Ｂｃの構成の一例を説明する図であり、図８Ｂは液体吐出ヘッド１００ｃの液室長手方向に沿う断面図である。
<Third modification example>
Next, a
図８Ａに示すように、第２ノズルプレート１Ｂｃは、Ｘ方向における各テーパ孔４Ｂの間であって、正のＺ方向側の面に、凹部１４２ｃを備えている。凹部１４２ｃは、第１ノズルプレート１Ａと第２ノズルプレート１Ｂｃの接合により空隙部１４ｃを構成する部分である。凹部１４２ｃは、Ｙ方向における液室６（図３参照）の長さより長い長さで形成されている。従って、第１ノズルプレート１Ａと第２ノズルプレート１Ｂｃが接合されると、空隙部１４ｃのＹ方向における長さは、液室６に対して長くなる。
As shown in FIG. 8A, the second nozzle plate 1Bc is provided with a
また、Ｙ方向において、テーパ孔４Ｂが設けられた側における第２ノズルプレート１Ｂｃの端部とテーパ孔４Ｂとの間には、ノズル列方向に貫通する貫通溝１４３が形成されている。図８Ａに示すように、３つの凹部１４２ｃのそれぞれの一端は、３つの凹部１４２ｃと貫通溝１４３が交差するようにして、貫通溝１４３に連通している。
Further, in the Y direction, a through
第１ノズルプレート１Ａと第２ノズルプレート１Ｂｃが接合され、貫通溝１４３の正のＺ方向とは反対側が塞がれることで、ノズル板１をＸ方向に貫通する開放部１６（図８Ｂ参照）を形成できる。
The
本変形例に係る第２ノズルプレート１Ｂｃを用いることで、空隙部１４ｃ内の空気を、開放部１６を通じて外部に流通させることができ、空隙部１４ｃ内の空気圧を低減させることができる。空気圧の低減によって、内部に空隙部１４ｃを設けて形成される第２ノズルプレート１Ｂｃの薄肉領域がより変形しやすくなる。 By using the second nozzle plate 1Bc according to this modification, the air in the gap 14c can be circulated to the outside through the open part 16, and the air pressure in the gap 14c can be reduced. Due to the reduction in air pressure, the thin region of the second nozzle plate 1Bc, which is formed by providing the void portion 14c inside, becomes more easily deformed.
これにより、液体吐出ヘッド１００ｃは、吐出時に、正のＺ方向にノズル板１ｃに加えられる力、及びノズル配列方向に隔壁部に加えられる力を、ノズル板１ｃにおける薄肉領域で、好適に吸収できる。そして、マルチクロストーク及び隣接クロストークを好適に抑制できる。
Thereby, the
なお、これ以外の効果は、上述した実施形態及び変形例における効果と同様である。 Note that other effects are the same as those in the embodiment and modified example described above.
また、図８Ａ及び図８Ｂでは、Ｙ方向において、テーパ孔４Ｂが設けられた側における第２ノズルプレート１Ｂｃの端部とテーパ孔４Ｂとの間に、貫通溝１４３を形成した例を示したが、これに限定されるものではない。
Furthermore, in FIGS. 8A and 8B, an example is shown in which a through
図９に示すように、Ｙ方向において、テーパ孔４Ｂが設けられた側とは反対側における第２ノズルプレート１Ｂｃの端部と液室６（図３参照）との間に貫通溝１４４を形成してもよい。図９の例では、３つの凹部１４２ｃのそれぞれの一端は、３つの凹部１４２ｃと貫通溝１４４が交差するようにして、貫通溝１４４に連通している。
As shown in FIG. 9, a through
第１ノズルプレート１Ａと第２ノズルプレート１Ｂｃが接合され、貫通溝１４４の負のＺ方向側が塞がれることで、ノズル板１ｃをＸ方向に貫通する開放部１６を形成できる。このような構成でも、図８Ａ及び図８Ｂを用いて説明したものと同様の効果を得ることができる。
By joining the
また、第２ノズルプレート１Ｂｃに上記の貫通溝１４３と貫通溝１４４の両方を形成し、凹部１４２ｃの一端を貫通溝１４３に連通させ、同じく他端を貫通溝１４４に連通させてもよい。
Alternatively, both the through
＜第４変形例＞
次に、第４変形例に係る液体吐出ヘッド１００ｅについて、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は液体吐出ヘッド１００ｅのノズル配列方向に沿う断面図であり、図１１は、液体吐出ヘッド１００ｅのプレート構成の一例を説明する図である。
<Fourth variation>
Next, a
図１０に示すように、液体吐出ヘッド１００ｅはノズル板１ｅを備えている。ノズル板１ｅは、第１ノズルプレート１Ａｅと第２ノズルプレート１Ｂｅとが接合されて構成されている。ノズル板１ｅの内部には、隔壁部２１の正のＺ方向側で隔壁部２１と対向する位置に、隔壁部２１に１対１で対応して複数の空隙部１４ｅが形成されている。
As shown in FIG. 10, the
空隙部１４ｅは、第１ノズルプレート１Ａｅにおける第２ノズルプレート１Ｂｅとの接合面にハーフエッチング加工等により形成された複数の凹部の負のＺ方向側を、第２ノズルプレート１Ｂｅで塞ぐことで形成された空隙（空間）である。
The
空隙部１４ｅのＸ方向における幅については、上述した実施形態における空隙部１４と同様であるため、重複した説明を省略する。
The width of the
次に、図１１において、第２ノズルプレート１Ｂｅにおける正のＹ方向側には、ノズル４の一部を構成するテーパ孔４Ｂが形成されている。図１１の例は、４つのテーパ孔４Ｂを示している。
Next, in FIG. 11, a
第１ノズルプレート１Ａｅにおける正のＹ方向側には、ノズル４の一部を構成するテーパ孔４Ａが形成されている。図１１の例は、４つのテーパ孔４Ａを示している。
A
また、第１ノズルプレート１Ａｅには、ノズル配列方向における各テーパ孔４Ａの間であって、負のＺ方向側の面に、凹部１４２ｅが形成されている。凹部１４２ｅは、第１ノズルプレート１Ａｅと第２ノズルプレート１Ｂｅの接合により空隙部１４ｅを構成する部分である。凹部１４２ｅが形成された位置は、流路板２とノズル板１が接合された場合に、隔壁部２１に対向する位置である。
Further, in the first nozzle plate 1Ae, a
また、凹部１４２ｅは、Ｙ方向における液室６の長さと等しい長さで形成されている。従って、第１ノズルプレート１Ａｅと第２ノズルプレート１Ｂｅが接合されると、空隙部１４ｅはＹ方向において液室６の長さと等しい長さになる。Ｘ方向における空隙部１４ｅの幅は、第２ノズルプレート１Ｂにおける空隙部１４と同様である。
Further, the recessed
本変形例の作用効果は、液体吐出ヘッド１００と同様であるため、ここでは重複した説明を省略する。但し、第２ノズルプレート１Ｂｅが、変形（弾性）で力を吸収する薄肉領域として作用するため、該作用を得るために、第２ノズルプレート１Ｂｅを十分に薄くすることが好ましい。ノズル板１ｅを構成する材料や、圧電素子１２の力学特性、隔壁部２１を構成する流路板２の材料等に基づき、マルチクロストーク及び隣接クロストークを抑制するために十分な第２ノズルプレート１Ｂｅの厚みをシミュレーション等により予め定めておくことが好ましい。
The effects of this modification are the same as those of the
また、上述した第１変形例、第２変形例、又は第３変形例の何れか１つを、液体吐出ヘッド１００ｅに適用してもよい。具体的には、第１変形例に係る凹部１４２ａ、第２変形例に係る凹部１４２ｂ、又は第３変形例に係る凹部１４２ｃの何れか１つに対応する凹部を、第１ノズルプレート１Ａｅ側に形成して、液体吐出ヘッド１００ｅを構成してもよい。
Furthermore, any one of the above-described first modification, second modification, or third modification may be applied to the
また、図１２Ａに示すように、ノズル板１と隔壁部２１との間に接合部２２を設け、接合部２２の内部に空隙部１４ｆを形成してもよい。このような構成でも、接合部２２における薄肉領域１４５の作用により液体吐出ヘッド１００と同様の効果を得ることができる。
Alternatively, as shown in FIG. 12A, a joint 22 may be provided between the
さらに、上述した実施形態及び変形例のそれぞれは、フロースルーヘッド（循環型ヘッド）にも適用可能である。図１２Ｂは、フロースルーヘッド２００における空隙部１４の配置の一例を示す液室長手方向に沿う断面図である。
Furthermore, each of the embodiments and modifications described above is also applicable to a flow-through head (circulating head). FIG. 12B is a cross-sectional view along the longitudinal direction of the liquid chamber, showing an example of the arrangement of the
流路板２は、Ｙに沿って、各液室（個別液室）６に通じる回収側流体抵抗部５７と、回収側個別流路５６と、回収側導出部５８とを形成している。回収側導出部５８は、振動板部材３に形成した回収側フィルタ部５９を介して、共通流路部材２０で形成した回収側共通液室５０に通じている。
The
共通流路部材２０は、供給側共通液室１０ａと回収側共通液室５０を形成し、供給側共通液室１０ａには、外部の循環経路から液体を供給する供給口（供給ポート。図示を省略）と、外部の循環経路に液体が回収される回収口（回収ポート。図示を省略）が設けられている。
The common
図１２Ｂに示すように、空隙部１４は、フロースルーヘッド２００におけるノズル板１の内部に形成されている。フロースルーヘッド２００においても、空隙部１４は液室６間を隔てる隔壁部の正のＺ方向側で、該隔壁部に対向する位置に形成されている（図２参照）。そして、液体吐出ヘッド１００と同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 12B, the
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る印刷装置５００について、図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は同装置の構成の一例を説明する図、図１４は同装置のヘッドユニットの一例を説明する平面図である。ここで、印刷装置５００は、液体吐出装置の一例である。
[Second embodiment]
Next, a
図１３に示すように、印刷装置５００は、連続体５１０を搬入する搬入手段５０１と、搬入手段５０１から搬入された連帳紙、シート材等の連続体５１０を印刷手段５０５に案内搬送する案内搬送手段５０３と、連続体５１０に対して液体を吐出して画像を形成する印刷を行う印刷手段５０５と、連続体５１０を乾燥する乾燥手段５０７と、連続体５１０を搬出する搬出手段５０９等を備えている。
As shown in FIG. 13, the
連続体５１０は搬入手段５０１の元巻きローラ５１１から送り出され、搬入手段５０１、案内搬送手段５０３、乾燥手段５０７、搬出手段５０９の各ローラによって案内、搬送されて、搬出手段５０９の巻取りローラ５９１にて巻き取られる。
The
この連続体５１０は、印刷手段５０５において、搬送ガイド部材５５９上をヘッドユニット５５０及びヘッドユニット５５５に対向して搬送され、ヘッドユニット５５０から吐出される液体によって画像が形成され、ヘッドユニット５５５から吐出される処理液で後処理が行われる。
In the printing means 505, this
ここで、ヘッドユニット５５０には、例えば、搬送方向上流側から、４色分のフルライン型ヘッドアレイ５５１Ａ、５５１Ｂ、５５１Ｃ、５５１Ｄ（以下、色の区別しないときは「ヘッドアレイ５５１」という。）が配置されている。
Here, the
各ヘッドアレイ５５１は、それぞれ、搬送される連続体５１０に対してブラックＫ，シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの液体を吐出する。なお、色の種類及び数はこれに限るものではない。
Each head array 551 discharges black K, cyan C, magenta M, and yellow Y liquids to the conveyed
ヘッドアレイ５５１は、実施形態に係る液体吐出ヘッド（これを、単に「ヘッド」ともいう。）１００を、色毎に４個ずつ備え、ベース部材５５２上に千鳥状に並べて配置している（図１４参照）。但し、これに限定されるものではなく、液体吐出ヘッド１００の個数の増減等があってもよい。 The head array 551 includes four liquid ejection heads (also simply referred to as "heads") 100 according to the embodiment for each color, and is arranged in a staggered manner on a base member 552 (see FIG. 14). However, the present invention is not limited to this, and the number of liquid ejection heads 100 may be increased or decreased.
このように、印刷装置５００では、実施形態に係る液体吐出ヘッド１００を備えているため、マルチクロストーク、及び／又は隣接クロストークを抑制し、高画質画像を安定して形成することができる。
In this way, since the
次に、液体吐出装置の他の例として、印刷装置４００について図１５及び図１６を参照して説明する。図１５は同装置の要部を説明する平面図、図１６は同装置の要部を説明する側面図である。
Next, as another example of a liquid ejection device, a
この印刷装置４００は、シリアル型装置であり、主走査移動機構４９３によって、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構４９３は、ガイド部材４０１、主走査モータ４０５、タイミングベルト４０８等を含む。ガイド部材４０１は、左右の側板４９１Ａ、４９１Ｂに架け渡されてキャリッジ４０３を移動可能に保持している。そして、主走査モータ４０５によって、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７間に架け渡したタイミングベルト４０８を介して、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動される。
This
このキャリッジ４０３には、実施形態に係る液体吐出ヘッド１００及びヘッドタンク４４１を一体にした液体吐出ユニット４４０を搭載している。液体吐出ユニット４４０に色毎に設けられた液体吐出ヘッド１００のそれぞれは、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド１００は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。
This
この印刷装置４００は、用紙４１０を搬送するための搬送機構４９５を備えている。搬送機構４９５は、搬送手段である搬送ベルト４１２、搬送ベルト４１２を駆動するための副走査モータ４１６を含む。
This
搬送ベルト４１２は用紙４１０を吸着して液体吐出ヘッド１００に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト４１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４１３と、テンションローラ４１４との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。
The
そして、搬送ベルト４１２は、副走査モータ４１６によってタイミングベルト４１７及びタイミングプーリ４１８を介して搬送ローラ４１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。
The
さらに、キャリッジ４０３の主走査方向の一方側には搬送ベルト４１２の側方に液体吐出ヘッド１００の維持回復を行う維持回復機構４２０が配置されている。
Furthermore, a maintenance and recovery mechanism 420 that maintains and recovers the
維持回復機構４２０は、液体吐出ヘッド１００のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ部材４２１、ノズル面を払拭するワイパ部材４２２等で構成されている。
The maintenance and recovery mechanism 420 includes a cap member 421 that caps the nozzle surface (a surface on which nozzles are formed) of the
主走査移動機構４９３、維持回復機構４２０、搬送機構４９５は、側板４９１Ａ，４９１Ｂ、背板４９１Ｃを含む筐体に取り付けられている。
The main
このように構成した印刷装置４００では、用紙４１０が搬送ベルト４１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト４１２の周回移動によって用紙４１０が副走査方向に搬送される。
In the
そこで、キャリッジ４０３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド１００を駆動することにより、停止している用紙４１０に液体を吐出して画像を形成する。
Therefore, by driving the
このように、印刷装置４００では、実施形態に係る液体吐出ヘッド１００を備えているため、マルチクロストーク、及び／又は隣接クロストークを抑制し、高画質画像を安定して形成することができる。
In this way, since the
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る液体吐出ユニットの一例について図１７を参照して説明する。図１７は同ユニットの要部を説明する平面図である。
[Third embodiment]
Next, an example of a liquid ejection unit according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 17. FIG. 17 is a plan view illustrating the main parts of the unit.
液体吐出ユニット４４０は、液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板４９１Ａ、４９１Ｂ及び背板４９１Ｃで構成される筐体部分と、主走査移動機構４９３と、キャリッジ４０３と、液体吐出ヘッド１００で構成されている。
The
なお、液体吐出ユニット４４０の例えば側板４９１Ｂに、前述した維持回復機構４２０、及び供給機構４９４の少なくとも何れかを更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。
Note that it is also possible to configure a liquid ejection unit in which at least one of the maintenance recovery mechanism 420 and the supply mechanism 494 described above is further attached to, for example, the
次に、第３実施形態に係る液体吐出ユニットの他の例について、図１８を参照して説明する。図１８は同ユニットを説明する正面図である。 Next, another example of the liquid ejection unit according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 18. FIG. 18 is a front view illustrating the unit.
液体吐出ユニット４４０は、流路部品４４４が取付けられた液体吐出ヘッド１００と、流路部品４４４に接続されたチューブ４５６で構成されている。
The
なお、流路部品４４４はカバー４４２の内部に配置されている。流路部品４４４に代えてヘッドタンク４４１を含むこともできる。また、流路部品４４４の上部には液体吐出ヘッド１００と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。
Note that the
このように、液体吐出ユニット４４０では、実施形態に係る液体吐出ヘッド１００を備えているため、クロストークを抑制し、高画質画像を安定して形成することができる。
In this way, since the
実施形態において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。 In the embodiment, the liquid to be ejected may have a viscosity or surface tension that allows it to be ejected from the head, and is not particularly limited. It is preferable that the More specifically, solvents such as water and organic solvents, coloring agents such as dyes and pigments, functional materials such as polymerizable compounds, resins, and surfactants, and biocompatible materials such as DNA, amino acids, proteins, and calcium. , edible materials such as natural pigments, etc., and these include, for example, inkjet inks, surface treatment liquids, constituent elements of electronic devices and light emitting devices, and formation of electronic circuit resist patterns. It can be used for purposes such as a liquid for use in liquids, a material liquid for three-dimensional modeling, and the like.
液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。 Piezoelectric actuators (laminated piezoelectric elements and thin-film piezoelectric elements), thermal actuators using electrothermal conversion elements such as heating resistors, and electrostatic actuators consisting of a diaphragm and opposing electrodes are used as energy sources for discharging liquid. Includes things that do.
「液体吐出ユニット」は、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体が含まれる。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構、液体循環装置の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。 A "liquid ejection unit" is a liquid ejection head with functional parts and mechanisms integrated, and includes an assembly of parts related to liquid ejection. For example, the "liquid ejection unit" includes a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance and recovery mechanism, a main scanning movement mechanism, a liquid circulation device, and a combination of at least one of the following components with a liquid ejection head.
ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。 Here, integration refers to, for example, a liquid ejection head, a functional component, or a mechanism fixed to each other by fastening, adhesion, engagement, etc., or one in which one is held movably relative to the other. include. Further, the liquid ejection head, the functional parts, and the mechanism may be configured to be detachable from each other.
例えば、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。 For example, some liquid ejection units have a liquid ejection head and a head tank integrated. In addition, there are devices in which a liquid ejection head and a head tank are integrated by being connected to each other with a tube or the like. Here, a unit including a filter may be added between the head tank and the liquid ejection head of these liquid ejection units.
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。 Further, some liquid ejection units have a liquid ejection head and a carriage integrated.
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。 Further, some liquid ejection units have the liquid ejection head movably held by a guide member that constitutes a part of the scanning movement mechanism, so that the liquid ejection head and the scanning movement mechanism are integrated. Further, there are some in which the liquid ejection head, the carriage, and the main scanning movement mechanism are integrated.
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。 Furthermore, some liquid ejection units have a cap member, which is part of the maintenance recovery mechanism, fixed to the carriage to which the liquid ejection head is attached, so that the liquid ejection head, the carriage, and the maintenance recovery mechanism are integrated. .
また、液体吐出ユニットとして、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。 Further, some liquid ejection units have a tube connected to a liquid ejection head to which a head tank or a flow path component is attached, so that the liquid ejection head and a supply mechanism are integrated. The liquid from the liquid storage source is supplied to the liquid ejection head through this tube.
主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。 The main scanning movement mechanism also includes a single guide member. Further, the supply mechanism includes a single tube and a single loading section.
「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を 気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。 The term "device for ejecting liquid" includes a device that includes a liquid ejection head or a liquid ejection unit and drives the liquid ejection head to eject liquid. Devices that eject liquid include not only devices that can eject liquid onto objects to which liquid can adhere, but also devices that eject liquid into the air or into liquid.
この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。 The "device for discharging liquid" may include means for feeding, transporting, and discharging objects to which liquid can adhere, as well as pre-processing devices, post-processing devices, and the like.
例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。 For example, an image forming device is a device that ejects ink to form an image on paper as a “device that ejects liquid,” and an image forming device that forms layers of powder to form three-dimensional objects (three-dimensional objects). There is a three-dimensional modeling device (three-dimensional modeling device) that discharges a modeling liquid onto a powder layer.
また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。 Further, the "device for ejecting liquid" is not limited to a device that can visualize significant images such as characters and figures using ejected liquid. For example, it includes those that form patterns that have no meaning in themselves, and those that form three-dimensional images.
上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。 The above-mentioned "something to which a liquid can adhere" refers to something to which a liquid can adhere at least temporarily, such as something that adheres and sticks, something that adheres and penetrates. Specific examples include recording media such as paper, recording paper, recording paper, film, and cloth, electronic components such as electronic boards, piezoelectric elements, powder layers, organ models, and test cells. Unless otherwise specified, it includes everything to which liquid adheres.
上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。 The material for the above-mentioned "material to which liquid can adhere" may be paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc., as long as liquid can adhere thereto, even temporarily.
また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。 Further, the "device for discharging liquid" includes a device in which a liquid discharging head and an object to which liquid can be attached move relative to each other, but the present invention is not limited to this. Specific examples include a serial type device that moves a liquid ejection head, a line type device that does not move a liquid ejection head, and the like.
また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。 In addition, the "device for discharging a liquid" includes a processing liquid coating device that discharges a processing liquid onto paper in order to apply the processing liquid to the surface of the paper for the purpose of modifying the surface of the paper, etc. There is an injection granulation device that granulates fine particles of the raw material by spraying a composition liquid in which the raw material is dispersed in a solution through a nozzle.
なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。 In addition, in the terms of this application, image formation, recording, printing, imprinting, printing, modeling, etc. are all synonymous.
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について詳述したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。 Although the preferred embodiments and examples of the present invention have been described above in detail, the present invention is not limited to these embodiments and examples, and is within the scope of the gist of the present invention as described in the claims. Various modifications or changes are possible.
１ ノズル板
１Ａ 第１ノズルプレート（平板の一例）
１Ｂ 第２ノズルプレート（平板の一例）
２ 流路板
２Ａ チャンバプレート
２Ｂ リストリクタプレート
２１ 隔壁部
３ 振動板部材（振動板の一例）
４ ノズル
６ 液室
７ 個別供給流路
８ 中間供給流路
１０ 共通供給流路
１１ 圧電アクチュエータ
１２Ａ 圧電素子（圧力発生部の一例）
１３ ベース部材
１４ 空隙部
１６ 開放部
１００ 液体吐出ヘッド
１４１ 薄肉領域
１４２ 凹部
１４２ｂ１ 第１凹部（第１空隙部の一例）
１４２ｂ２ 第２凹部（第２空隙部の一例）
１４３ 貫通溝
２００ フロースルーヘッド
４００ 印刷装置（液体吐出装置の一例）
４４０ 液体吐出ユニット
５００ 印刷装置（液体吐出装置の一例）
Ｗ０ ノズル配列方向における隔壁部の幅
Ｗ１ ノズル配列方向における空隙部の幅
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４ 力
Ｘ ノズル配列方向
Ｙ 液室長手方向
Ｚ 液体吐出方向
1
1B Second nozzle plate (an example of a flat plate)
4
13
142b2 Second recess (example of second cavity)
143
440
W0 Width of partition wall in nozzle arrangement direction W1 Width of gap in nozzle arrangement direction F1, F2, F3, F4 Force X Nozzle arrangement direction Y Liquid chamber longitudinal direction Z Liquid discharge direction
Claims (10)
前記ノズルに連通する複数の液室と、
前記液室内の前記液体に振動板を介して圧力を付与する複数の圧力発生部と、を備え、
前記ノズル板は、
前記液室間を隔てる隔壁部の前記ノズル板側で前記隔壁部と対向する位置に設けられた複数の空隙部を内部に備え、
前記空隙部は、
ノズル配列方向において前記隔壁部の幅以上の幅で形成されている
液体吐出ヘッド。 a nozzle plate on which a plurality of nozzles for discharging liquid are arranged;
a plurality of liquid chambers communicating with the nozzle;
a plurality of pressure generating units that apply pressure to the liquid in the liquid chamber via a diaphragm,
The nozzle plate is
A plurality of voids are provided inside at positions facing the partition wall on the nozzle plate side of the partition wall separating the liquid chambers,
The void portion is
A liquid ejection head formed with a width greater than the width of the partition wall in the nozzle arrangement direction.
前記ノズル配列方向において前記隔壁部の幅より大きい幅で形成されている
請求項１に記載の液体吐出ヘッド。 The void portion is
The liquid ejection head according to claim 1, wherein the liquid ejection head is formed to have a width larger than the width of the partition wall portion in the nozzle arrangement direction.
前記空隙部は、
前記複数の平板の少なくとも一方の平板における前記平面部に設けられた凹部または貫通孔を含んで形成されている
請求項１、又は２に記載の液体吐出ヘッド。 The nozzle plate includes a plurality of flat plates whose flat parts are joined to each other,
The void portion is
3. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the liquid ejection head is formed to include a recess or a through hole provided in the flat portion of at least one of the plurality of flat plates.
前記ノズル配列方向と交差する方向において前記液室の長さと以下の長さで形成されている
請求項１乃至３の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。 The void portion is
The liquid ejection head according to any one of claims 1 to 3, wherein the liquid ejection head is formed to have a length equal to or less than the length of the liquid chamber in a direction intersecting the nozzle arrangement direction.
前記ノズル配列方向と交差する方向に沿って分離して形成された第１空隙部及び第２空隙部を含み、
前記第１空隙部及び第２空隙部のそれぞれは、
前記ノズル配列方向と交差する方向において前記液室の長さより短い長さで形成されている
請求項１乃至３の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。 The void portion is
including a first cavity and a second cavity formed separately along a direction intersecting the nozzle arrangement direction,
Each of the first cavity part and the second cavity part is
The liquid ejection head according to any one of claims 1 to 3, wherein the liquid ejection head is formed to have a length shorter than the length of the liquid chamber in a direction intersecting the nozzle arrangement direction.
前記ノズル板の外部に連通している
請求項１乃至５の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。 The void portion is
The liquid ejection head according to any one of claims 1 to 5, which communicates with the outside of the nozzle plate.
前記ノズル配列方向と交差する方向において、前記ノズルが設けられた側における前記ノズル板の端部と前記ノズルとの間、又は前記ノズルが設けられた側とは反対側における前記ノズル板の端部と前記液室との間の少なくとも一方に、前記ノズル配列方向に貫通する開放部を含み、
前記空隙部は、
前記ノズル配列方向と交差する方向において前記液室の長さより長い長さで形成され、前記開放部を介して前記ノズル板の外部に連通している
請求項６に記載の液体吐出ヘッド。 The nozzle plate is
In a direction intersecting the nozzle arrangement direction, between the end of the nozzle plate on the side where the nozzles are provided and the nozzle, or the end of the nozzle plate on the opposite side from the side where the nozzles are provided. and the liquid chamber, at least one of which includes an opening that penetrates in the nozzle arrangement direction,
The void portion is
The liquid ejection head according to claim 6, wherein the liquid ejection head is formed to have a length longer than the length of the liquid chamber in a direction intersecting the nozzle arrangement direction, and communicates with the outside of the nozzle plate via the opening.
前記ノズルに連通する複数の液室と、
前記液室内の前記液体に振動板を介して圧力を付与する複数の圧力発生部と、を備え、
前記ノズル板は、
前記液室間を隔てる隔壁部の前記ノズル板側で前記隔壁部と対向する位置に設けられた複数の空隙部を内部に備え、
前記空隙部は、
ノズル配列方向において前記隔壁部の幅以上の幅で形成されている
液体吐出ユニット。 a nozzle plate on which a plurality of nozzles for discharging liquid are arranged;
a plurality of liquid chambers communicating with the nozzle;
a plurality of pressure generating units that apply pressure to the liquid in the liquid chamber via a diaphragm,
The nozzle plate is
A plurality of voids are provided inside at positions facing the partition wall on the nozzle plate side of the partition wall separating the liquid chambers,
The void portion is
A liquid ejection unit formed with a width greater than the width of the partition wall in the nozzle arrangement direction.
前記ノズルに連通する複数の液室と、
前記液室内の前記液体に振動板を介して圧力を付与する複数の圧力発生部と、を備え、
前記ノズル板は、
前記液室間を隔てる隔壁部の前記ノズル板側で前記隔壁部と対向する位置に設けられた複数の空隙部を内部に備え、
前記空隙部は、
ノズル配列方向において前記隔壁部の幅以上の幅で形成されている
液体吐出装置。 a nozzle plate on which a plurality of nozzles for discharging liquid are arranged;
a plurality of liquid chambers communicating with the nozzle;
a plurality of pressure generating units that apply pressure to the liquid in the liquid chamber via a diaphragm,
The nozzle plate is
A plurality of voids are provided inside at positions facing the partition wall on the nozzle plate side of the partition wall separating the liquid chambers,
The void portion is
A liquid ejecting device formed with a width greater than the width of the partition wall portion in the nozzle arrangement direction.
前記ノズルに連通する複数の液室と、
前記液室内の前記液体に振動板を介して圧力を付与する複数の圧力発生部と、
前記液室間を隔てる隔壁部と、
前記隔壁部と前記ノズル板との間に設けられた接合部と、を備え、
前記接合部は、
前記隔壁部と対向する位置に設けられた複数の空隙部を内部に備え、
前記空隙部は、
ノズル配列方向において前記隔壁部の幅以上の幅で形成されている
液体吐出ヘッド。 a nozzle plate on which a plurality of nozzles for discharging liquid are arranged;
a plurality of liquid chambers communicating with the nozzle;
a plurality of pressure generating units that apply pressure to the liquid in the liquid chamber via a diaphragm;
a partition wall separating the liquid chambers;
a joint provided between the partition wall and the nozzle plate;
The joint portion is
The interior includes a plurality of voids provided at positions facing the partition wall,
The void portion is
A liquid ejection head formed with a width greater than the width of the partition wall in the nozzle arrangement direction.
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