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公開番号2024062023
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-09
出願番号2022169756
出願日2022-10-24
発明の名称液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置
出願人株式会社リコー
代理人個人
主分類B41J 2/14 20060101AFI20240430BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】アクチュエータを駆動する駆動周波数が制約を受けずに、ノズルからの液滴の吐出速度のばらつきによる画像品質の低下を抑制することができる液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置を提供する。
【解決手段】複数のノズル4にそれぞれ連通する個別液室たる圧力発生室6に流体抵抗部7を介して共通液室10から液体たるインクを供給し、アクチュエータたる圧電アクチュエータ11を駆動して、圧力発生室6内のインクをノズル10から吐出する液体吐出ヘッド100において、メニスカスの固有振動周期が、共通液室10の共振周期、共通液室10の共振周期の(1/2)周期、および共通液室10の共振周期の(1/4)の周期のいずれとも異なる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数のノズルにそれぞれ連通する個別液室に流体抵抗部を介して共通液室から液体を供給し、アクチュエータを駆動して、前記個別液室内の液体を前記ノズルから吐出する液体吐出ヘッドにおいて、
前記ノズルに形成されたメニスカスの固有振動周期が、前記共通液室の共振周期、前記共通液室の共振周期の（１／２）周期、および前記共通液室の共振周期の（１／４）の周期のいずれとも異なることを特徴とする液体吐出ヘッド。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記メニスカスの固有振動周期Ｔｍｒは、下記式（１）で求められ、前記共通液室の共振周期Ｔｋは、下記式（２）で求められることを特徴とする液体吐出ヘッド。
Ｔｍｒ＝２π×√{（Ｌｐ＋Ｌｒ＋Ｌｔ＋Ｌｓ）×Ｃｍ}・・・（１）
Ｔｋ＝２π×√（Ｌｋ×Ｃｋ）・・・（２）
Ｌｐ＝（６／５）×ρ×lｐ／ｓｐ
Ｌｒ＝（６／５）×ρ×lｒ／ｓｒ
Lｔ＝４×ρ×lｔ／（π×ｄｔ×ｄｓ）×１．４５
Lｓ＝４×ρ×lｓ／（π×ｄｓ
２
）×１．４５
Ｃｍ＝π×ｄｓ
４
／（１２８×γ）
Ｌｋ＝６／５×ρ×lｋ／ｓｋ
Ｃｋ＝lｋ×ｓｋ／（ρ×ｃ２）
ρ ：前記液体の密度
ｃ：前記液体の音速
lｐ：前記流体抵抗部から前記個別液室への液体流れ方向における前記個別液室の長さ
ｓｐ：前記個別液室の前記液体流れ方向に垂直な断面積
lｒ：前記液体流れ方向における前記流体抵抗部の長さ
ｓｒ：前記流体抵抗部の前記液体流れ方向に垂直な断面積
lｔ：前記ノズルのテーパ部の長さ
lｓ：前記ノズルのストレート部の長さ
ｄｔ：前記ノズルのテーパ部の最大直径
ｄｓ：前記ノズルのストレート部の直径
γ ：前記液体の表面張力
lｋ：前記個別液室の並ぶ方向における前記共通液室の長さ
ｓｋ：前記共通液室の前記個別液室の並ぶ方向に垂直な断面積
【請求項３】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記メニスカスの固有振動周期をＴｍｒ、前記共通液室の共振周波数をＴｋとしたとき、
Ｔｍｒ／Ｔｋ≦０．２２、０．２８≦Ｔｍｒ／Ｔｋ≦０．４５、０．５５≦Ｔｍｒ／Ｔｋ≦０．９、および１．１≦Ｔｍｒ／Ｔｋのいずれかを満たすことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項３に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
Ｔｍｒ／Ｔｋ≦０．２、０．３≦Ｔｍｒ／Ｔｋ≦０．４、０．６≦Ｔｍｒ／Ｔｋ≦０．８、および１．２≦Ｔｍｒ／Ｔｋのいずれかを満たすことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液体吐出ユニット。
【請求項６】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液体を吐出する装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置に関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、複数のノズルにそれぞれ連通する個別液室に流体抵抗部を介して共通液室から液体を供給し、アクチュエータを駆動して、個別液室内の液体をノズルから吐出する液体吐出ヘッドが知られている。
【０００３】
特許文献１には、上記液体吐出ヘッドとして、共通液室たる共通供給路内の液体に伝播する圧力波の周波数が、共通供給路の共振周波数と同等とならないように、アクチュエータを駆動するものが記載されている。これによれば、共通供給路の共振を抑制することができ、ノズルからの液滴の吐出速度のバラツキを抑制することができる旨が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、アクチュエータを駆動する駆動周波数が制約を受けるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は、複数のノズルにそれぞれ連通する個別液室に流体抵抗部を介して共通液室から液体を供給し、アクチュエータを駆動して、前記個別液室内の液体を前記ノズルから吐出する液体吐出ヘッドにおいて、前記ノズルに形成されたメニスカスの固有振動周期が、前記共通液室の共振周期、前記共通液室の共振周期の（１／２）周期、および前記共通液室の共振周期の（１／４）の周期のいずれとも異なることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、アクチュエータを駆動する駆動周波数が制約を受けずに、ノズルからの液滴の吐出速度のばらつきによる画像品質の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本実施形態に係る液体吐出ヘッドをノズル配列方向と直交する面で切断した断面図。
液体吐出ヘッドをノズル配列方向に沿って切断した断面図。
液体吐出ヘッドのノズル面に平行な面に沿って切断した断面図。
本実施形態に係る液体を吐出する装置の要部平面説明図。
本実施形態に係る液体を吐出する装置の要部側面説明図。
同ユニットの要部平面説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明に係る液体吐出ヘッドの一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド１００をノズル配列方向と直交する面で切断した断面図である。
図２は、液体吐出ヘッド１００をノズル配列方向に沿って切断した断面図である。
図３は、液体吐出ヘッド１００のノズル面に平行な面に沿って切断した断面図である。
【０００９】
本実施形態にかかる液体吐出ヘッド１００は、ノズル板１と、流路板２と、壁面部材としての薄膜部材からなる振動板部材３とを備え、それらが積層接合されている。また、液体吐出ヘッド１００は、アクチュエータとしての圧電アクチュエータ１１と、共通液室部材としてのフレーム部材２０とを備えている。圧電アクチュエータ１１は振動板部材３を変位させる。
【００１０】
ノズル板１は、金属材、例えばＳＵＳ材により形成される。ノズル板１は、液体を吐出する複数のノズル４を有する。ノズル４は、図１の紙面に直交する方向に複数配列されている。本実施形態では、一例として３２０個のノズル４がそれぞれの間隔１５０ｄｐｉで設けられる。各ノズル４は例えばエッチング加工やプレス加工により形成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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