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JP7095522B2 - Liquid discharge head, liquid discharge unit, liquid discharge device - Google Patents

Liquid discharge head, liquid discharge unit, liquid discharge device Download PDF

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JP7095522B2
JP7095522B2 JP2018176493A JP2018176493A JP7095522B2 JP 7095522 B2 JP7095522 B2 JP 7095522B2 JP 2018176493 A JP2018176493 A JP 2018176493A JP 2018176493 A JP2018176493 A JP 2018176493A JP 7095522 B2 JP7095522 B2 JP 7095522B2
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liquid
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幸雄 乙▲め▼
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友章 村上
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Description

本発明は液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge head, a liquid discharge unit, and a device for discharging a liquid.

液体を吐出する液体吐出ヘッドにおいては、液体の吐出に伴って生じる残留振動によって吐出特性が変動する。 In the liquid discharge head that discharges the liquid, the discharge characteristics fluctuate due to the residual vibration generated by the discharge of the liquid.

従来、ノズル開口側とインク供給口側とにコンプライアンスを確保するための薄肉部が形成され、また中央部にアイランド部が形成された振動板を備え、アイランド部を介して圧電振動子により圧力発生室を圧縮してノズル開口からインク滴を吐出させる記録ヘッドであって、振動板全体のコンプライアンスをノズル開口側とインク供給口側とで実質的に同一となるように按分するため、ノズル開口側の薄肉部、又はインク供給口側の薄肉部に質量体を付加した記録ヘッドが知られている(特許文献1)。 Conventionally, a thin-walled portion for ensuring compliance is formed on the nozzle opening side and the ink supply port side, and a diaphragm having an island portion formed in the center is provided, and pressure is generated by a piezoelectric vibrator via the island portion. It is a recording head that compresses the chamber and ejects ink droplets from the nozzle opening, and in order to apportion the compliance of the entire diaphragm so that it is substantially the same on the nozzle opening side and the ink supply port side, the nozzle opening side A recording head in which a mass body is added to a thin-walled portion or a thin-walled portion on the ink supply port side is known (Patent Document 1).

特開平8-25632号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-25632

特許文献1に開示の構成にあっては、ノズル開口側とインク供給口側とでコンプライアンが異なることによる残留振動の発生を抑制することはできるが、液体吐出に伴う残留振動を抑制することはできないという課題がある。 In the configuration disclosed in Patent Document 1, it is possible to suppress the generation of residual vibration due to the difference in compliance between the nozzle opening side and the ink supply port side, but it is possible to suppress the residual vibration associated with liquid ejection. There is a problem that it cannot be done.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体吐出特性の変動を低減することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce fluctuations in liquid discharge characteristics.

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、
液体を吐出する複数のノズルと、
前記複数のノズルにそれぞれ通じる複数の圧力室と、
前記複数の圧力室の変位可能な壁面をそれぞれ形成する複数の振動領域と、を備え、
前記振動領域と独立し、少なくとも、隣り合う2つの前記圧力室に跨って、前記圧力室の変位可能な壁面をそれぞれ形成するダンパ領域を有している
構成とした。
In order to solve the above problems, the liquid discharge head according to the present invention is
Multiple nozzles that eject liquid and
A plurality of pressure chambers leading to each of the plurality of nozzles,
A plurality of vibration regions, each forming a displaceable wall surface of the plurality of pressure chambers, are provided.
It is configured to have a damper region that is independent of the vibration region and that forms a displaceable wall surface of the pressure chamber at least across two adjacent pressure chambers.

本発明によれば、液体吐出特性の変動を低減することができる。 According to the present invention, fluctuations in liquid discharge characteristics can be reduced.

本発明の第1実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。It is sectional drawing which follows the direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同じく図1のA-A線に沿うノズル配列方向に沿う断面説明図である。Similarly, it is a cross-sectional explanatory view along the nozzle arrangement direction along the line AA of FIG. 同じく各部材の平面説明図である。Similarly, it is a plan explanatory view of each member. 図1のB-B線に沿うノズル配列方向に沿う断面説明図である。It is sectional drawing which follows the nozzle arrangement direction along the line BB of FIG. 振動板部材側から見た平面説明図である。It is a plane explanatory view seen from the diaphragm member side. 同じくダンパ領域の長さの異なる例の説明に供する平面説明図である。It is also a plane explanatory view provided for the explanation of the example of which the length of a damper region is different. 本発明の第2実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。It is sectional drawing which follows the direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。It is sectional drawing which follows the direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。It is sectional drawing which follows the direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head which concerns on 4th Embodiment of this invention. 同じく振動板部材側から見たダンパ領域の異なる形状例の平面説明図である。Similarly, it is a plan explanatory view of a different shape example of a damper region seen from the diaphragm member side. 同じく図9のC-C線に沿うノズル配列方向に沿う断面説明図である。Similarly, it is a cross-sectional explanatory view along the nozzle arrangement direction along the CC line of FIG. 本発明の第6実施形態に係る液体吐出ヘッドの外観斜視説明図である。It is an external perspective explanatory view of the liquid discharge head which concerns on 6th Embodiment of this invention. 同じく図12と同様なノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。It is also a cross-sectional explanatory view along the direction orthogonal to the nozzle arrangement direction similar to FIG. 本発明に係る液体を吐出する装置の一例の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of an example of the apparatus which discharges a liquid which concerns on this invention. 同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。It is a plane explanatory view of an example of the head unit of the same apparatus. 液体循環装置の一例のブロック説明図である。It is a block explanatory drawing of an example of a liquid circulation device. 本発明に係る液体を吐出する装置の他の例の要部平面説明図である。It is a plane explanatory view of the main part of another example of the apparatus which discharges a liquid which concerns on this invention. 同装置の要部側面説明図である。It is explanatory drawing of the main part side surface of the apparatus. 本発明に係る液体吐出ユニットの他の例の要部平面説明図である。It is a plane explanatory view of the main part of another example of the liquid discharge unit which concerns on this invention. 本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例の正面説明図である。It is a front explanatory view of still another example of the liquid discharge unit which concerns on this invention.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第1実施形態について図1ないし図5を参照して説明する。図1は同実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図、図2は同じく図1のA-A線に沿うノズル配列方向に沿う断面説明図、図3は同じく各部材の平面説明図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head according to the same embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view along the nozzle arrangement direction along line AA of FIG. 1, and FIG. Similarly, it is a plan explanatory view of each member.

この液体吐出ヘッド100は、ノズル板1と、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(振動板)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 liquid discharge head 100 has a nozzle plate 1, a flow path plate 2, and a diaphragm member 3 as a wall surface member laminated and joined. Further, it includes a piezoelectric actuator 11 that displaces the vibration region (vibration plate) 30 of the diaphragm member 3, and a common flow path member 20 that also serves as a frame member of the head.

ノズル板1は、液体を吐出する複数のノズル4を配列したノズル列を有している。 The nozzle plate 1 has a nozzle array in which a plurality of nozzles 4 for discharging a liquid are arranged.

流路板2は、複数のノズル4に通じる複数の圧力室である圧力室6、各圧力室6にそれぞれ通じる流体抵抗部7、1又は複数の流体抵抗部7に通じる複数の液導入部8を形成している。 The flow path plate 2 has a pressure chamber 6 which is a plurality of pressure chambers leading to a plurality of nozzles 4, a fluid resistance portion 7 communicating with each pressure chamber 6, and a plurality of liquid introduction portions 8 communicating with the plurality of fluid resistance portions 7. Is forming.

本実施形態では、流路板2は、板状部材2A及び2Bを積層して構成している。板状部材2Aには、各圧力室6、流体抵抗部7、及び液導入部8を形成する貫通溝6A、7A、8Aを形成し、板状部材2Bには、各圧力室6を形成する貫通溝6B及び液導入部8を形成する貫通溝8Bをそれぞれ形成している。 In the present embodiment, the flow path plate 2 is configured by laminating plate-shaped members 2A and 2B. The plate-shaped member 2A is formed with through grooves 6A, 7A, 8A forming each pressure chamber 6, the fluid resistance portion 7, and the liquid introduction portion 8, and the plate-shaped member 2B is formed with each pressure chamber 6. The through groove 6B and the through groove 8B forming the liquid introduction portion 8 are formed respectively.

振動板部材3は、流路板2の圧力室6の壁面を形成する変位可能な複数の振動板(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、第1層3aで圧力室6に対応する部分に変形可能(変位可能)な振動領域30を形成している。 The diaphragm member 3 has a plurality of displaceable diaphragms (vibration regions) 30 that form the wall surface of the pressure chamber 6 of the flow path plate 2. Here, the diaphragm member 3 has a two-layer structure (not limited), and is composed of a first layer 3a forming a thin wall portion from the flow path plate 2 side and a second layer 3b forming a thick wall portion. A deformable (displaceable) vibration region 30 is formed in the portion corresponding to the pressure chamber 6 in the layer 3a.

そして、振動板部材3の圧力室6とは反対側に、振動板部材3の振動領域30を変形させる駆動手段(アクチュエータ手段、圧力発生手段)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。 Then, on the side of the diaphragm member 3 opposite to the pressure chamber 6, a piezoelectric actuator 11 including an electromechanical conversion element as a driving means (actuator means, pressure generating means) for deforming the vibration region 30 of the diaphragm member 3 is arranged. is doing.

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12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12A、12Bを所定の間隔で櫛歯状に形成している。 In this piezoelectric actuator 11, the piezoelectric member 12 joined on the base member 13 is grooved by half-cut dicing, and a required number of columnar piezoelectric elements 12A and 12B are combed at predetermined intervals in the nozzle arrangement direction. Is formed in.

そして、圧電素子12Aを振動板部材3の振動領域30に形成した島状の厚肉部である凸部30aに接合している。また、支柱部となる圧電素子12Bを振動板部材3の厚肉部である凸部30bに接合している。圧電素子12Aには凸部30aと接合する部分に凸部12cを形成している。 Then, the piezoelectric element 12A is joined to the convex portion 30a, which is an island-shaped thick portion formed in the vibration region 30 of the diaphragm member 3. Further, the piezoelectric element 12B, which is a support column portion, is joined to the convex portion 30b, which is a thick portion of the diaphragm member 3. The piezoelectric element 12A has a convex portion 12c formed at a portion to be joined to the convex portion 30a.

この圧電素子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が接続されている。 The piezoelectric element 12 is formed by alternately laminating a piezoelectric layer and an internal electrode. The internal electrodes are each drawn out to an end face and connected to an external electrode (end face electrode), and a flexible wiring member is connected to the external electrode. There is.

共通流路部材20は共通流路10を形成している。共通流路10は、振動板部材3に設けたフィルタ部9を介して液導入部8に通じている。 The common flow path member 20 forms the common flow path 10. The common flow path 10 leads to the liquid introduction section 8 via the filter section 9 provided on the diaphragm member 3.

この液体吐出ヘッド100においては、例えば圧電素子12A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12Aが収縮し、振動板部材3の振動領域30が引かれて圧力室6の容積が膨張することで、圧力室6内に液体が流入する。 In the liquid discharge head 100, for example, by lowering the voltage applied to the piezoelectric element 12A from the reference potential (intermediate potential), the piezoelectric element 12A contracts, the vibration region 30 of the vibrating plate member 3 is pulled, and the volume of the pressure chamber 6 is reached. As the pressure chamber 6 expands, the liquid flows into the pressure chamber 6.

その後、圧電素子12Aに印加する電圧を上げて圧電素子12A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圧力室6の容積を収縮させることにより、圧力室6内の液体が加圧され、ノズル4から液体が吐出される。 After that, the voltage applied to the piezoelectric element 12A is increased to extend the piezoelectric element 12A in the stacking direction, the vibration region 30 of the vibrating plate member 3 is deformed in the direction toward the nozzle 4, and the volume of the pressure chamber 6 is contracted. , The liquid in the pressure chamber 6 is pressurized, and the liquid is discharged from the nozzle 4.

なお、ヘッドの駆動方法については上記の例(引き-押し打ち)に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。 The method of driving the head is not limited to the above example (pull-push), and pulling or pushing may be performed depending on the driving waveform.

次に、本実施形態におけるダンパ構成について図4及び図5も参照して説明する。図4は図1のB-B線に沿うノズル配列方向に沿う断面説明図、図5は振動板部材側から見た要部平面説明図である。 Next, the damper configuration in this embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view along the nozzle arrangement direction along the line BB of FIG. 1, and FIG. 5 is a plan view of a main part seen from the diaphragm member side.

本実施形態においては、振動板(振動領域)30と独立し、各圧力室6の変位可能な壁面を形成するダンパ領域33を有している。 In the present embodiment, the damper region 33 is independent of the diaphragm (vibration region) 30 and forms a displaceable wall surface of each pressure chamber 6.

ここでは、圧力室6の壁面を形成している振動板部材3の第2層3bに平面形状で溝状の凹形状部33aを形成することで、残存する第1層3aによって、少なくとも隣り合う2つの圧力室6、6に跨って、各圧力室6の変位可能(変形可能な)な壁面を形成するダンパ領域33を形成している。 Here, by forming a flat groove-shaped concave portion 33a on the second layer 3b of the diaphragm member 3 forming the wall surface of the pressure chamber 6, at least adjacent to each other by the remaining first layer 3a. A damper region 33 is formed straddling the two pressure chambers 6 and 6 to form a displaceable (deformable) wall surface of each pressure chamber 6.

ダンパ領域33は2つ以上の圧力室6に跨って形成されておればよく、すべての圧力室6に跨って形成することも、3つ以上の圧力室6に跨って形成することもできる。 The damper region 33 may be formed across two or more pressure chambers 6, and may be formed over all pressure chambers 6 or may be formed over three or more pressure chambers 6.

ダンパ領域33の内、圧力室6、6の隔壁6aに対向する部分は接着剤などで隔壁6aと接合されて固定されている。これにより、ダンパ領域3で形成される変位可能な壁面は圧力室6毎に独立して変位可能となるとともに、他の圧力室6内の圧力変化の影響をうけなくなる。 The portion of the damper region 33 facing the partition wall 6a of the pressure chambers 6 and 6 is joined and fixed to the partition wall 6a with an adhesive or the like. As a result, the displaceable wall surface formed in the damper region 3 can be displaced independently for each pressure chamber 6, and is not affected by the pressure change in the other pressure chambers 6.

このように、圧力室6の変位可能な壁面を形成するダンパ領域33を有しているので、圧電素子12Aを駆動してノズル4から液体を吐出させたときに残留振動が生じると、ダンパ領域33が変位し、残留振動が減衰ないし抑制される。 As described above, since the damper region 33 forming the displaceable wall surface of the pressure chamber 6 is provided, when the residual vibration occurs when the piezoelectric element 12A is driven to discharge the liquid from the nozzle 4, the damper region 33 is displaced and the residual vibration is damped or suppressed.

これにより、安定した液体吐出特性を得ることができ、液体吐出特性のばらつきを低減できる。 As a result, stable liquid discharge characteristics can be obtained, and variations in liquid discharge characteristics can be reduced.

ここで、ダンパ領域33は隣り合う圧力室6、6を跨いで形成されているので、各圧力室6毎に個別にダンパ領域33となる第1層3aのみの部分(剛性が低くなる領域)を設ける場合よりも第1層3aのみの部分を広くなる。これにより、接合ずれが生じても、目的とする広さのコンプライアンス部を設けることができる。 Here, since the damper region 33 is formed so as to straddle the adjacent pressure chambers 6 and 6, only the portion of only the first layer 3a (the region where the rigidity is low) which becomes the damper region 33 individually for each pressure chamber 6 is formed. The portion of only the first layer 3a is wider than in the case of providing. As a result, even if a joint misalignment occurs, a compliance unit having a target size can be provided.

また、振動板部材3と流路板2の接合にずれが生じた場合でも、コンプライアンスの形状は流路板2の短手方向の幅で決まるので、コンプライアンスの大きさのバラツキを抑えることができる。 Further, even if the joint between the diaphragm member 3 and the flow path plate 2 is misaligned, the shape of the compliance is determined by the width of the flow path plate 2 in the lateral direction, so that the variation in the size of the compliance can be suppressed. ..

さらに、隣り合う圧力室6を跨いで帯状にダンパ領域33を設けることで、ダンパ領域33の位置精度として高い精度を要求されず、振動板部材3のコストの増加を抑制できる。 Further, by providing the damper region 33 in a strip shape straddling the adjacent pressure chambers 6, high accuracy is not required for the position accuracy of the damper region 33, and an increase in the cost of the diaphragm member 3 can be suppressed.

また、図6に示すように、圧力室6と対向するダンパ領域33のノズル配列方向と直交する方向の長さを変化させる(長さL1<長さL2)ことで、剛性を調整することができる。 Further, as shown in FIG. 6, the rigidity can be adjusted by changing the length of the damper region 33 facing the pressure chamber 6 in the direction orthogonal to the nozzle arrangement direction (length L1 <length L2). can.


また、ダンパ領域33は、圧力室6の長手方向端部付近側、ここでは、流体抵抗部7から遠く、ノズル4に近い側の端部付近に配置している。

Further, the damper region 33 is arranged near the end portion in the longitudinal direction of the pressure chamber 6, here, near the end portion on the side far from the fluid resistance portion 7 and near the nozzle 4.

次に、本発明の第2実施形態について図7を参照して説明する。図7は同実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。 Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head according to the same embodiment.

本実施形態では、振動板部材3は、第1層3a、第2層3b、第3層3cの三層構造としている。そして、圧電素子12Aと接合する凸部30aは、第2層3b及び第3層3cの2層で構成している。 In the present embodiment, the diaphragm member 3 has a three-layer structure of a first layer 3a, a second layer 3b, and a third layer 3c. The convex portion 30a to be joined to the piezoelectric element 12A is composed of two layers, a second layer 3b and a third layer 3c.

次に、本発明の第3実施形態について図8を参照して説明する。図8は同実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。 Next, the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head according to the same embodiment.

本実施形態では、振動板部材3は、前記第1実施形態と同様に第1層3a、第2層3bの二層構造とし、圧電素子12Aの凸部30aとの接合面を平坦面としている。 In the present embodiment, the diaphragm member 3 has a two-layer structure of the first layer 3a and the second layer 3b as in the first embodiment, and the joint surface of the piezoelectric element 12A with the convex portion 30a is a flat surface. ..

本実施形態でも、ダンパ領域33を前記各実施形態と同様に構成することで同様な作用効果を得ることができる。 Also in this embodiment, the same effect can be obtained by configuring the damper region 33 in the same manner as in each of the above embodiments.

次に、本発明の第4実施形態について図9ないし図11を参照して説明する。図9は同実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図、図10は同じく振動板部材の異なる例の平面説明図、図11は同じく図9のC-C線に沿うノズル配列方向に沿う断面説明図である。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 11. 9 is a cross-sectional explanatory view along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head according to the same embodiment, FIG. 10 is a plan explanatory view of a different example of the vibrating plate member, and FIG. 11 is the CC of FIG. It is sectional drawing which follows the nozzle arrangement direction along the line.

本実施形態では、ダンパ領域33を形成する凹形状部33aは、圧力室の並び方向と直交する方向で、一部が圧力室6の外側まで臨む(対向する)大きさで形成している。この場合、ダンパ領域33の変位可能な領域の形状(コンプライアンス部の形状)は圧力室6の形状によって規定される。 In the present embodiment, the concave portion 33a forming the damper region 33 is formed in a direction orthogonal to the arrangement direction of the pressure chambers, and a part thereof faces (opposes) the outside of the pressure chambers 6. In this case, the shape of the displaceable region of the damper region 33 (the shape of the compliance portion) is defined by the shape of the pressure chamber 6.

したがって、凹形状部33aの平面形状は、図10(a)に示すように矩形状であっても良く、或いは、図10(b)に示すように不定形状であっても良い。 Therefore, the planar shape of the concave portion 33a may be a rectangular shape as shown in FIG. 10A, or may be an indefinite shape as shown in FIG. 10B.

これにより、振動板部材3と流路板2とを接合するときの位置ずれや部品誤差が生じても、所要範囲のダンパ領域33を確保することができる。 As a result, the damper region 33 in the required range can be secured even if a positional deviation or a component error occurs when the diaphragm member 3 and the flow path plate 2 are joined.

次に、本発明の第5実施形態について図12及び図13を参照して参照して説明する。図12は同実施形態に係る液体出ヘッドの外観斜視説明図、図13は同じく図1と同様なノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 and 13. FIG. 12 is an external perspective explanatory view of the liquid discharge head according to the same embodiment, and FIG. 13 is a cross-sectional explanatory view along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction, which is also the same as in FIG.

この液体吐出ヘッド100は、循環型液体吐出ヘッドであり、ノズル板1と、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(振動板)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 liquid discharge head 100 is a circulation type liquid discharge head, and a nozzle plate 1, a flow path plate 2, and a diaphragm member 3 as a wall surface member are laminated and joined. Further, it includes a piezoelectric actuator 11 that displaces the vibration region (vibration plate) 30 of the diaphragm member 3, and a common flow path member 20 that also serves as a frame member of the head.

ノズル板1は、液体を吐出する複数のノズル4を有している。 The nozzle plate 1 has a plurality of nozzles 4 for discharging a liquid.

流路板2は、複数のノズル4に各々ノズル連通路5を介して通じる複数の圧力室6と、複数の圧力室6に各々通じる複数の供給側の流体抵抗部7と、1又は複数の供給側の流体抵抗部7に通じる1又は複数の液導入部8などを形成している。液導入部8は、振動板部材3の供給側の開口部19を介して供給側の共通流路10に通じている。 The flow path plate 2 includes a plurality of pressure chambers 6 that communicate with the plurality of nozzles 4 via the nozzle communication passages 5, a plurality of fluid resistance portions 7 on the supply side that each communicate with the plurality of pressure chambers 6, and one or more. One or a plurality of liquid introduction portions 8 and the like leading to the fluid resistance portion 7 on the supply side are formed. The liquid introduction portion 8 is connected to the common flow path 10 on the supply side via the opening 19 on the supply side of the diaphragm member 3.

なお、本実施形態では、流路板2は、複数枚の板状部材2A~2Eを積層して構成しているが、これに限るものではない。 In the present embodiment, the flow path plate 2 is configured by laminating a plurality of plate-shaped members 2A to 2E, but the present invention is not limited to this.

振動板部材3は、流路板2の圧力室6の壁面を形成する変形可能な振動領域30を有する。ここでは、振動板部材3は3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、第3層3cで形成され、第1層3aで圧力室6に対応する部分に変形可能(変位可能)な振動領域30を形成している。 The diaphragm member 3 has a deformable vibration region 30 that forms the wall surface of the pressure chamber 6 of the flow path plate 2. Here, the diaphragm member 3 has a three-layer structure (not limited), and is composed of a first layer 3a that forms a thin wall portion from the flow path plate 2 side, and a second layer 3b and a third layer 3c that form a thick wall portion. A deformable (displaceable) vibration region 30 is formed in the portion corresponding to the pressure chamber 6 in the first layer 3a.

そして、振動板部材3の圧力室6とは反対側に、振動板部材3の振動領域30を変形させる圧電アクチュエータ11を配置している。圧電アクチュエータ11の圧電素子12Aを振動板部材3の振動領域(振動板)30の凸部30aに接合している。 A piezoelectric actuator 11 that deforms the vibration region 30 of the diaphragm member 3 is arranged on the side of the diaphragm member 3 opposite to the pressure chamber 6. The piezoelectric element 12A of the piezoelectric actuator 11 is joined to the convex portion 30a of the vibration region (vibration plate) 30 of the diaphragm member 3.

また、流路板2は、複数の圧力室6にノズル連通路5を介して各々通じる流路板2の面方向に沿う複数の個別回収流路56と、1又は複数の個別回収流路56に通じる1又は複数の液導出部58を形成している。液導出部58は、振動板部材3の回収側の開口部59を介して回収側の共通流路50に通じている。 Further, the flow path plate 2 includes a plurality of individual recovery flow paths 56 along the surface direction of the flow path plate 2 that communicates to the plurality of pressure chambers 6 via the nozzle communication passages 5, and one or a plurality of individual recovery flow paths 56. It forms one or more liquid lead-out portions 58 leading to the above. The liquid lead-out portion 58 leads to the common flow path 50 on the recovery side via the opening 59 on the recovery side of the diaphragm member 3.

共通流路部材20は、供給側の共通流路10と回収側の共通流路50を形成する。供給側の共通流路10は供給ポート71に通じ、回収側の共通流路50は回収ポート72に通じている。 The common flow path member 20 forms a common flow path 10 on the supply side and a common flow path 50 on the recovery side. The common flow path 10 on the supply side leads to the supply port 71, and the common flow path 50 on the collection side leads to the collection port 72.

この液体吐出ヘッド100においては、例えば圧電素子12A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12Aが収縮し、振動板部材3の振動領域30が引かれて圧力室6の容積が膨張することで、圧力室6内に液体が流入する。 In the liquid discharge head 100, for example, by lowering the voltage applied to the piezoelectric element 12A from the reference potential (intermediate potential), the piezoelectric element 12A contracts, the vibration region 30 of the vibrating plate member 3 is pulled, and the volume of the pressure chamber 6 is reached. As the pressure chamber 6 expands, the liquid flows into the pressure chamber 6.

その後、圧電素子12Aに印加する電圧を上げて圧電素子12A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圧力室6の容積を収縮させることにより、圧力室6内の液体が加圧され、ノズル4から液体が吐出される。 After that, the voltage applied to the piezoelectric element 12A is increased to extend the piezoelectric element 12A in the stacking direction, the vibration region 30 of the vibrating plate member 3 is deformed in the direction toward the nozzle 4, and the volume of the pressure chamber 6 is contracted. , The liquid in the pressure chamber 6 is pressurized, and the liquid is discharged from the nozzle 4.

また、ノズル4から吐出されない液体はノズル4を通過して個別回収流路56から回収側の共通流路50に回収され、回収側の共通流路50から外部の循環経路を通じて供給側の共通流路10に再度供給される。 Further, the liquid not discharged from the nozzle 4 passes through the nozzle 4 and is collected from the individual collection flow path 56 to the common flow path 50 on the collection side, and from the common flow path 50 on the collection side to the common flow on the supply side through the external circulation path. It is supplied to the road 10 again.

なお、ヘッドの駆動方法については上記の例(引き-押し打ち)に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。 The method of driving the head is not limited to the above example (pull-push), and pulling or pushing may be performed depending on the driving waveform.

そして、本実施形態においても、振動板部材3には、振動領域30と独立し、少なくとも隣り合う2つの圧力室6、6に跨って、各圧力室6の変位可能(変形可能)な壁面を形成するダンパ領域33を設けている。 Further, also in the present embodiment, the diaphragm member 3 is provided with a displaceable (deformable) wall surface of each pressure chamber 6 so as to be independent of the vibration region 30 and straddle at least two pressure chambers 6 and 6 adjacent to each other. The damper region 33 to be formed is provided.

これにより、圧力室6の残留振動を減衰ないし抑制して、安定した液体吐出特性を得ることができ、吐出特性のばらつきを低減できる。 As a result, the residual vibration of the pressure chamber 6 can be attenuated or suppressed, stable liquid discharge characteristics can be obtained, and variations in discharge characteristics can be reduced.

次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図14及び図15を参照して説明する。図14は同装置の概略説明図、図15は同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。 Next, an example of the device for discharging the liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. 14 is a schematic explanatory view of the device, and FIG. 15 is a plan view of an example of the head unit of the device.

この液体を吐出する装置である印刷装置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などを備えている。 The printing device 500, which is a device for discharging this liquid, includes a carry-in means 501 for carrying in the continuous body 510, a guide transport means 503 for guiding and transporting the continuous body 510 carried in from the carry-in means 501 to the printing means 505, and a continuous body. It is provided with a printing means 505 that discharges a liquid to 510 to form an image, a drying means 507 that dries the continuum 510, and a unloading means 509 that carries out the continuum 510.

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 continuum 510 is sent out from the original winding roller 511 of the carrying-in means 501, guided and conveyed by the rollers of the carrying-in means 501, the guiding and transporting means 503, the drying means 507, and the carrying-out means 509, and is guided and conveyed by the winding roller 591 of the carrying-out means 509. It is wound up at.

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, the continuous body 510 is conveyed on the transfer guide member 559 facing the head unit 550 and the head unit 555, an image is formed by the liquid discharged from the head unit 550, and the continuous body 510 is discharged from the head unit 555. Post-treatment is performed with the treatment liquid to be treated.

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 head unit 550 is, for example, a full-line head array 551A, 551B, 551C, 551D for four colors from the upstream side in the transport direction (hereinafter, referred to as "head array 551" when the colors are not distinguished). Is placed.

各ヘッドアレイ551は、液体吐出手段であり、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 is a liquid discharging means, and discharges black K, cyan C, magenta M, and yellow Y liquids to the conveyed continuum 510, respectively. The types and numbers of colors are not limited to this.

ヘッドアレイ551は、例えば、本発明に係る液体吐出ヘッド(これを、単に「ヘッド」ともいう。)100をベース部材552上に千鳥状に並べて配置したものであるが、これに限らない。 The head array 551 is, for example, arranged with the liquid discharge heads (which are also simply referred to as “heads”) 100 according to the present invention arranged in a staggered pattern on the base member 552, but is not limited to this.

次に、液体循環装置の一例について図16を参照して説明する。図16は同循環装置のブロック説明図である。なお、ここでは1つのヘッドのみ図示しているが、複数のヘッドを配列する場合には、マニホールドなどを介して複数のヘッドの供給側、回収側にそれぞれ供給側液体経路、回収側液体経路を接続することになる。 Next, an example of the liquid circulation device will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a block explanatory view of the circulation device. Although only one head is shown here, when arranging a plurality of heads, the supply side liquid path and the recovery side liquid path are provided on the supply side and the recovery side of the plurality of heads via a manifold or the like, respectively. Will be connected.

液体循環装置600は、供給タンク601、回収タンク602、メインタンク603、第1送液ポンプ604、第2送液ポンプ605、コンプレッサ611、レギュレータ612、真空ポンプ621、レギュレータ622、供給側圧力センサ631、回収側圧力センサ632などで構成されている。 The liquid circulation device 600 includes a supply tank 601 and a recovery tank 602, a main tank 603, a first liquid feed pump 604, a second liquid feed pump 605, a compressor 611, a regulator 612, a vacuum pump 621, a regulator 622, and a supply side pressure sensor 631. , The recovery side pressure sensor 632 and the like.

ここで、コンプレッサ611及び真空ポンプ621は、供給タンク601内の圧力と回収タンク602内の圧力とに差圧を生じさせる手段を構成している。 Here, the compressor 611 and the vacuum pump 621 constitute means for generating a differential pressure between the pressure in the supply tank 601 and the pressure in the recovery tank 602.

供給側圧力センサ631は、供給タンク601とヘッド100との間であって、ヘッド100の供給ポート71に繋がった供給側液体経路に接続されている。回収側圧力センサ632は、ヘッド1と回収タンク602との間であって、ヘッド100の回収ポート72に繋がった回収側液体経路に接続されている。 The supply-side pressure sensor 631 is connected to the supply-side liquid path between the supply tank 601 and the head 100 and connected to the supply port 71 of the head 100. The recovery side pressure sensor 632 is connected between the head 1 and the recovery tank 602 to a recovery side liquid path connected to the recovery port 72 of the head 100.

回収タンク602の一方は、第1送液ポンプ604を介して供給タンク601と接続されており、回収タンク602の他方は第2送液ポンプ605を介してメインタンク603と接続されている。 One of the recovery tanks 602 is connected to the supply tank 601 via the first liquid feed pump 604, and the other of the recovery tanks 602 is connected to the main tank 603 via the second liquid feed pump 605.

これにより、供給タンク601から供給ポート71を通ってヘッド100内に液体が流入し、回収ポート72から回収タンク602へ回収され、第1送液ポンプ604によって回収タンク602から供給タンク601へ液体が送られることによって、液体が循環する循環経路が構成される。 As a result, the liquid flows from the supply tank 601 through the supply port 71 into the head 100, is collected from the collection port 72 to the collection tank 602, and the liquid is collected from the collection tank 602 to the supply tank 601 by the first liquid feeding pump 604. By being sent, a circulation path through which the liquid circulates is constructed.

ここで、供給タンク601にはコンプレッサ611がつなげられており、供給側圧力センサ631で所定の正圧が検知されるように制御される。一方、回収タンク602には真空ポンプ621がつなげられており、回収側圧力センサ632で所定の負圧が検知されるよう制御される。 Here, a compressor 611 is connected to the supply tank 601 and is controlled so that a predetermined positive pressure is detected by the supply side pressure sensor 631. On the other hand, a vacuum pump 621 is connected to the recovery tank 602, and is controlled so that a predetermined negative pressure is detected by the recovery side pressure sensor 632.

これにより、ヘッド100内を通って液体を循環させつつ、メニスカスの負圧を一定に保つことができる。 As a result, the negative pressure of the meniscus can be kept constant while circulating the liquid through the head 100.

また、ヘッド100のノズル4から液体を吐出すると、供給タンク601及び回収タンク602内の液体量が減少していく。そのため、適宜、第2送液ポンプ605を用いて、メインタンク603から回収タンク602に液体を補充する。 Further, when the liquid is discharged from the nozzle 4 of the head 100, the amount of liquid in the supply tank 601 and the recovery tank 602 decreases. Therefore, the liquid is replenished from the main tank 603 to the recovery tank 602 by using the second liquid feeding pump 605 as appropriate.

なお、メインタンク603から回収タンク602への液体補充のタイミングは、回収タンク602内の液体の液面高さが所定高さよりも下がったときに液体補充を行うなど、回収タンク602内に設けた液面センサなどの検知結果によって制御することができる。 The timing of liquid replenishment from the main tank 603 to the recovery tank 602 is provided in the recovery tank 602, such as replenishing the liquid when the liquid level height in the recovery tank 602 drops below a predetermined height. It can be controlled by the detection result of the liquid level sensor or the like.

次に、本発明に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の他の例について図17及び図18を参照して説明する。図17は同装置の要部平面説明図、図18は同装置の要部側面説明図である。 Next, another example of the printing device as a device for discharging the liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS. 17 and 18. FIG. 17 is an explanatory plan view of a main part of the device, and FIG. 18 is an explanatory view of a side surface of the main part of the device.

この印刷装置500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。 The printing device 500 is a serial type device, and the carriage 403 is reciprocated in the main scanning direction by the main scanning moving mechanism 493. The main scanning movement mechanism 493 includes a guide member 401, a main scanning motor 405, a timing belt 408, and the like. The guide member 401 is bridged over the left and right side plates 491A and 491B to movably hold the carriage 403. Then, the carriage 403 is reciprocated in the main scanning direction by the main scanning motor 405 via the timing belt 408 bridged between the drive pulley 406 and the driven pulley 407.

このキャリッジ403には、本発明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の液体吐出ヘッド100は、例えば、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。 The carriage 403 is equipped with a liquid discharge unit 440 in which the liquid discharge head 100 and the head tank 441 according to the present invention are integrated. The liquid discharge head 100 of the liquid discharge unit 440 discharges, for example, liquids of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). Further, the liquid discharge head 100 has a nozzle row composed of a plurality of nozzles arranged in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, and is mounted with the discharge direction facing downward.

液体吐出ヘッド100は、前述した液体循環装置600と接続されて、所要の色の液体が循環供給される。 The liquid discharge head 100 is connected to the liquid circulation device 600 described above, and a liquid of a required color is circulated and supplied.

この印刷装置500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。 The printing device 500 includes a transport mechanism 495 for transporting the paper 410. The transport mechanism 495 includes a transport belt 412, which is a transport means, and a sub-scanning motor 416 for driving the transport belt 412.

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 transport belt 412 attracts the paper 410 and transports it at a position facing the liquid discharge head 100. The transport belt 412 is an endless belt, and is hung between the transport roller 413 and the tension roller 414. Adsorption can be performed by electrostatic adsorption, air suction, or the like.

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。 Then, the transport belt 412 orbits in the sub-scanning direction by rotationally driving the transport roller 413 via the timing belt 417 and the timing pulley 418 by the sub-scanning motor 416.

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。 Further, on one side of the carriage 403 in the main scanning direction, a maintenance / recovery mechanism 420 for maintaining / recovering the liquid discharge head 100 is arranged on the side of the transport belt 412.

維持回復機構420は、例えば液体吐出ヘッド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などで構成されている。 The maintenance / recovery mechanism 420 includes, for example, a cap member 421 that caps the nozzle surface (the surface on which the nozzle is formed) of the liquid discharge head 100, a wiper member 422 that wipes the nozzle surface, and the like.

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 scanning movement mechanism 493, the maintenance / recovery mechanism 420, and the transport mechanism 495 are attached to a housing including the side plates 491A and 491B and the back plate 491C.

このように構成したこの印刷装置500においては、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 printing apparatus 500 configured in this way, the paper 410 is fed onto the transport belt 412 and sucked, and the paper 410 is conveyed in the sub-scanning direction by the circumferential movement of the conveyor belt 412.

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 liquid ejection head 100 in response to the image signal while moving the carriage 403 in the main scanning direction, the liquid is ejected onto the stopped paper 410 to form an image.

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図19を参照して説明する。図19は同ユニットの要部平面説明図である。 Next, another example of the liquid discharge unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 19 is an explanatory plan view of a main part of the unit.

この液体吐出ユニット440、前記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。 Among the members constituting the liquid discharge unit 440 and the device for discharging the liquid, the housing portion composed of the side plates 491A, 491B and the back plate 491C, the main scanning moving mechanism 493, the carriage 403, and the liquid. It is composed of a discharge head 100.

なお、この液体吐出ユニット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。 It is also possible to form a liquid discharge unit in which the above-mentioned maintenance / recovery mechanism 420 is further attached to, for example, the side plate 491B of the liquid discharge unit 440.

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例について図20を参照して説明する。図20は同ユニットの正面説明図である。 Next, still another example of the liquid discharge unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 20 is a front explanatory view of the unit.

この液体吐出ユニット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 liquid discharge unit 440 is composed of a liquid discharge head 100 to which the flow path component 444 is attached and a tube 456 connected to the flow path component 444.

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。 The flow path component 444 is arranged inside the cover 442. A head tank 441 may be included instead of the flow path component 444. Further, a connector 443 that electrically connects to the liquid discharge head 100 is provided on the upper part of the flow path component 444.

本願において、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 present application, the liquid to be discharged may have a viscosity and surface tension that can be discharged from the head, and is not particularly limited, but the viscosity becomes 30 mPa · s or less at room temperature, under normal pressure, or by heating or cooling. It is preferable that it is a thing. More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, polymerizable compounds, resins, functionalizing materials such as surfactants, biocompatible materials such as DNA, amino acids and proteins, and calcium. , Solvents, suspensions, emulsions, etc. containing edible materials such as natural pigments, such as inks for inkjets, surface treatment liquids, components of electronic and light emitting elements, and formation of electronic circuit resist patterns. It can be used in applications such as liquids and material liquids for three-dimensional modeling.

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 that use electric heat conversion elements such as heat-generating resistors, and electrostatic actuators that consist of a vibrating plate and counter electrodes are used as energy sources for discharging liquid. Includes what to 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。 The "liquid discharge unit" is a liquid discharge head integrated with functional parts and a mechanism, and includes a collection of parts related to liquid discharge. For example, the "liquid discharge unit" includes a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance / recovery mechanism, a main scanning movement mechanism, a liquid circulation device in which at least one of the configurations is combined with a liquid discharge head, and the like.

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, the term "integration" means, for example, a liquid discharge head and a functional component, a mechanism in which the mechanism is fixed to each other by fastening, bonding, engagement, etc., or one in which one is movably held with respect to the other. include. Further, the liquid discharge head, the functional component, 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, as a liquid discharge unit, there is a unit in which a liquid discharge head and a head tank are integrated. In some cases, the liquid discharge head and the head tank are integrated by being connected to each other by a tube or the like. Here, a unit including a filter can be added between the head tank of these liquid discharge units and the liquid discharge head.

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, as a liquid discharge unit, there is a unit in which a liquid discharge head and a carriage are 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, there is a liquid discharge unit in which the liquid discharge head and the scanning movement mechanism are integrated by holding the liquid discharge head movably by a guide member constituting a part of the scanning movement mechanism. In some cases, the liquid discharge 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。 Further, as a liquid discharge unit, there is a carriage to which a liquid discharge head is attached, in which a cap member which is a part of the maintenance / recovery mechanism is fixed, and the liquid discharge 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, as a liquid discharge unit, there is a liquid discharge unit in which a tube is connected to a head tank or a liquid discharge head to which a flow path component is attached, and the liquid discharge head and a supply mechanism are integrated. The liquid of the liquid storage source is supplied to the liquid discharge 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 shall include a single guide member. Further, the supply mechanism includes a single tube and a single loading unit.

「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 "device for discharging a liquid" includes a device provided with a liquid discharge head or a liquid discharge unit and driving the liquid discharge head to discharge the liquid. The device for discharging a liquid includes not only a device capable of discharging a liquid to a device to which the liquid can adhere, but also a device for discharging the liquid into the air or into the 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 the liquid" may include means for feeding, transporting, and discharging paper to which the liquid can adhere, as well as a pretreatment device, a posttreatment device, 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, as a "device for ejecting a liquid", an image forming device, which is a device for ejecting ink to form an image on paper, and a three-dimensional object (three-dimensional object) are formed in layers in order to form a three-dimensional object. There is a three-dimensional modeling device (three-dimensional modeling device) that discharges the modeling liquid into the 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 discharging a liquid" is not limited to a device in which a significant image such as characters and figures is visualized by the discharged liquid. For example, those that form patterns that have no meaning in themselves and those that form a three-dimensional image are also included.

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 "thing to which a liquid can adhere" means a material to which a liquid can adhere at least temporarily, such as a material to which the liquid adheres and adheres, and a material to which the liquid adheres and permeates. Specific examples include media such as paper, recording paper, recording paper, film, cloth and other recording media, electronic substrates, electronic components such as piezoelectric elements, powder layers (powder layers), organ models, and inspection cells. Yes, and includes everything to which the liquid adheres, unless otherwise specified.

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 of the above-mentioned "material to which a liquid can adhere" may be paper, thread, fiber, cloth, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics or the like as long as the liquid can adhere 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 the liquid" includes, but is not limited to, a device in which the liquid discharge head and the device to which the liquid can adhere move relatively. Specific examples include a serial type device that moves the liquid discharge head, a line type device that does not move the liquid discharge 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, as a "device for ejecting a liquid", a treatment liquid coating device for ejecting a treatment liquid to the paper in order to apply the treatment liquid to the surface of the paper for the purpose of modifying the surface of the paper, etc. There is an injection granulator that granulates fine particles of a raw material by injecting a composition liquid in which a 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 term of this application, image formation, recording, printing, printing, printing, modeling, etc. are all synonymous.

1 ノズル板
4 ノズル
2 流路板
3 振動板部材
6 圧力室
10 共通流路
11 圧電アクチュエータ
20 共通流路部材
33 ダンパ領域
33a 凹形状部
50 共通流路
100 液体吐出ヘッド
403 キャリッジ
440 液体吐出ユニット
500 印刷装置(液体を吐出する装置)
550 ヘッドユニット
600 液体循環装置
1 Nozzle plate 4 Nozzle 2 Flow plate 3 Vibration plate member 6 Pressure chamber 10 Common flow path 11 Piezoelectric actuator 20 Common flow path member 33 Damper area 33a Concave shape part 50 Common flow path 100 Liquid discharge head 403 Carriage 440 Liquid discharge unit 500 Printing device (device that ejects liquid)
550 Head Unit 600 Liquid Circulator

Claims (7)

液体を吐出する複数のノズルと、
前記複数のノズルにそれぞれ通じる複数の圧力室と、
前記複数の圧力室の変位可能な壁面をそれぞれ形成する複数の振動領域と、を備え、
前記振動領域と独立し、少なくとも、隣り合う2つの前記圧力室に跨って、前記圧力室の変位可能な壁面をそれぞれ形成するダンパ領域を有している
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
Multiple nozzles that eject liquid and
A plurality of pressure chambers leading to each of the plurality of nozzles,
A plurality of vibration regions, each forming a displaceable wall surface of the plurality of pressure chambers, are provided.
A liquid discharge head having a damper region that is independent of the vibration region and that forms a displaceable wall surface of the pressure chamber, each straddling at least two adjacent pressure chambers.
前記ダンパ領域は、前記圧力室の長手方向端部付近側に配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
The liquid discharge head according to claim 1, wherein the damper region is arranged near the end portion in the longitudinal direction of the pressure chamber.
前記振動領域を形成している振動板部材で前記ダンパ領域が形成されている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッド。
The liquid discharge head according to claim 1 or 2, wherein the damper region is formed by the diaphragm member forming the vibration region.
前記ダンパ領域の一部は圧力室の並び方向と直交する方向で前記圧力室の外側まで臨んでいる
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッド。
The liquid discharge head according to claim 1 or 2, wherein a part of the damper region faces the outside of the pressure chamber in a direction orthogonal to the arrangement direction of the pressure chambers.
請求項1ないし4のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを含むことを特徴とする液体吐出ユニット。 A liquid discharge unit comprising the liquid discharge head according to any one of claims 1 to 4. 前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留するヘッドタンク、前記液体吐出ヘッドを搭載するキャリッジ、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構、前記液体吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構、前記液体吐出ヘッドを主走査方向に移動させる主走査移動機構の少なくともいずれか一つと前記液体吐出ヘッドとを一体化した
ことを特徴とする請求項5に記載の液体吐出ユニット。
A head tank that stores the liquid to be supplied to the liquid discharge head, a carriage on which the liquid discharge head is mounted, a supply mechanism that supplies the liquid to the liquid discharge head, a maintenance / recovery mechanism that maintains and recovers the liquid discharge head, and the liquid. The liquid discharge unit according to claim 5, wherein at least one of the main scanning moving mechanisms for moving the discharge head in the main scanning direction is integrated with the liquid discharge head.
請求項1ないし4のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項5若しくは6に記載の液体吐出ユニットを備えていることを特徴とする液体を吐出する装置。 A device for discharging a liquid, comprising the liquid discharge head according to any one of claims 1 to 4 or the liquid discharge unit according to claim 5 or 6.
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