特許ウォッチ

公開番号2024146987
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-16
出願番号2023059731
出願日2023-04-03
発明の名称液体吐出ヘッド
出願人ブラザー工業株式会社
代理人弁理士法人ATEN
主分類B41J 2/01 20060101AFI20241008BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】流路構造体内の液体の第1方向における温度差を小さくする。
【解決手段】ヘッド1は、6つの流路群41～46を有する流路構造体11と、アクチュエータ部材12とを含む。6つの流路群41～46は、それぞれ、複数のノズル21と、供給流路31と、帰還流路32と、供給流路31の第1方向の一端と帰還流路32の第1方向の一端とを接続する接続流路33と、を有する。流路構造体11は、供給流路31の第1方向の他端に連通する供給口31Xと、帰還流路32の第1方向の他端に連通する排出口32Xとを有し、第3方向に隣接する2つの流路群のうち、一方の流路群に連通する供給口31X及び排出口32Xの組と、他方の流路群に連通する供給口31X及び排出口32Xの組とが、第1方向において互いに逆に配置されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
複数の流路群を有する流路構造体と、前記流路構造体上に配置された複数のアクチュエータと、を備えた液体吐出ヘッドであって、
前記複数の流路群は、それぞれ、第１方向に沿って配列された複数のノズルと、前記第１方向に延びて前記複数のノズルに連通する供給流路と、前記第１方向に延びて前記複数のノズルに連通し、前記第１方向と交差する第２方向において前記供給流路と並んで配置された帰還流路と、前記供給流路の前記第１方向の一端と前記帰還流路の前記第１方向の一端とを接続する接続流路と、を有し、
前記複数の流路群は、前記第１方向と交差する第３方向に配列されており、
前記複数のアクチュエータは、それぞれ、前記流路構造体内の液体に前記複数のノズルの１つから液体を吐出させるエネルギーを付与するものであり、前記ノズルに対応して前記第１方向に沿って配置されており、
前記流路構造体は、前記供給流路の前記第１方向の他端に連通する供給口と、前記帰還流路の前記第１方向の他端に連通する排出口と、をさらに有し、
前記第３方向に隣接する２つの前記流路群のうち、一方の流路群に連通する前記供給口及び前記排出口の組と、他方の流路群に連通する前記供給口及び前記排出口の組とが、前記第１方向において互いに逆に配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記複数の流路群は、それぞれ、複数の個別流路を有し、
前記複数の個別流路は、それぞれ、前記ノズルと、前記供給流路に連通する一端と前記ノズルに連通する他端とを有する第１連通流路と、前記ノズルに連通する一端と前記帰還流路に連通する他端とを有する第２連通流路と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
複数の流路群を有する流路構造体と、前記流路構造体上に配置された複数のアクチュエータと、を備えた液体吐出ヘッドであって、
前記複数の流路群は、それぞれ、第１方向に沿って配列された複数の個別流路と、前記第１方向に延びて前記複数の個別流路に連通する供給流路と、前記第１方向に延びて前記複数の個別流路に連通し、前記第１方向と交差する第２方向において前記供給流路と並んで配置された帰還流路と、を有し、
前記複数の流路群は、前記第１方向と交差する第３方向に配列されており、
前記複数の個別流路は、それぞれ、ノズルと、前記供給流路に連通する一端と前記ノズルに連通する他端とを有する第１連通流路と、前記ノズルに連通する一端と前記帰還流路に連通する他端とを有する第２連通流路と、を含み、
前記複数のアクチュエータは、それぞれ、前記流路構造体内の液体に複数の前記ノズルの１つから液体を吐出させるエネルギーを付与するものであり、前記ノズルに対応して前記第１方向に沿って配置されており、
前記流路構造体は、前記供給流路の前記第１方向の他端に連通する供給口と、前記帰還流路の前記第１方向の他端に連通する排出口と、をさらに有し、
前記第３方向に隣接する２つの前記流路群のうち、一方の流路群に連通する前記供給口及び前記排出口の組と、他方の流路群に連通する前記供給口及び前記排出口の組とが、前記第１方向において互いに逆に配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記複数の流路群は、それぞれ、前記供給流路の前記第１方向の一端と前記帰還流路の前記第１方向の一端とを接続する接続流路を、さらに有していることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記供給口及び前記排出口は、前記流路構造体の一表面に形成されており、
前記供給口及び前記排出口が、各流路群において、前記第３方向に並んで配置されていることを特徴とする請求項１又は３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記隣接する２つの流路群のうち、前記一方の流路群の前記供給口と、前記他方の流路群の前記排出口とが前記第１方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記供給口を覆うフィルタをさらに有していることを特徴とする請求項１又は３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記排出口が前記フィルタで覆われていないことを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記供給口の面積が、前記排出口の面積よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記供給口は、前記一表面と面する方向から見て、前記第１方向に沿って前記供給流路に近づくに連れて前記第３方向の幅が小さくなるように形成されており、
前記排出口は、前記一表面と面する方向から見て、前記第１方向に沿って前記帰還流路から離れるに連れて前記第３方向の幅が小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の流路群を有する流路構造体と、流路構造体上に配置された圧電アクチュエータと、を備えたインクジェットヘッドについて記載されている。複数の流路群は、それぞれ、第１方向に沿って配列された複数のノズルと、第１方向に延びて複数のノズルに連通する第１マニホールド（供給流路）と、第１方向に延びて複数のノズルに連通し、第１方向と直交する第２方向に第１マニホールドと並んで配置された第２マニホールド（帰還流路）と、第１マニホールドの第１方向の一端と第２マニホールドの第１方向の一端とを接続する接続流路と、を有する。複数の流路群は、第２方向に並んでいる。圧電アクチュエータは、複数の活性部（アクチュエータ）を有する。活性部は、流路構造体内のインクにエネルギーを付与することで、ノズルからインクを吐出させる。流路構造体はさらに、第１マニホールドの第１方向の他端部に連通するインク供給口と、第２マニホールドの第１方向の他端部に連通するインク排出口と、を有する。
【０００３】
上記特許文献１において、インク供給口から供給されたインクは、第１マニホールドを通って、流路構造体の他端部側から一端部側へと第１方向に沿って流れる。その後当該インクは、接続流路を介して第２マニホールドを通って、流路構造体の一端部側から他端部側へと第１方向に沿って流れ、インク排出口から排出される。
【０００４】
特許文献２にも、複数の流路群を有する流路構造体と、流路構造体上に配置された圧電アクチュエータと、を備えたインクジェットヘッドについて記載されている。複数の流路群は、それぞれ、第１方向に沿って配列された複数の個別流路と、第１方向に延びて複数の個別流路に連通する供給流路と、第１方向に延びて複数の個別流路に連通し、第１方向と直交する第２方向に供給流路と並んで配置された帰還流路と、を有する。複数の流路群は、第１方向及び第２方向と直交する第３方向に並んでいる。複数の個別流路は、それぞれ、ノズルと、供給流路に連通する一端とノズルに連通する他端とを有する第１連通流路と、ノズルに連通する一端と帰還流路に連通する他端とを有する第２連通流路と、を含む。圧電アクチュエータは、複数の活性部（アクチュエータ）を有する。活性部は、流路構造体内のインクにエネルギーを付与することで、ノズルからインクを吐出させる。流路構造体はさらに、供給流路の第１方向の他端部に連通するインク供給口と、帰還流路の第１方向の他端部に連通するインク排出口と、を有する。
【０００５】
上記特許文献２において、インク供給口から供給されたインクは、供給流路を通って、流路構造体の他端部側から一端部側へと第１方向に沿って流れる。その後当該インクは、第１連通流路及び第２連通流路を介して帰還流路を通って、流路構造体の一端部側から他端部側へと第１方向に沿って流れ、インク排出口から排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１６－１９０４３１号公報
特開２０２０－１９６２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のインクジェットヘッドにおいては、印刷中にインク供給口から第１マニホールドへ供給されたインクは、接続流路に到達するまでに、アクチュエータからの伝熱によって、温度が上昇する。また、第１マニホールドにおいては、印刷中、インク供給口に近いほどインクの流量が多く、接続流路に近いほどインクの流量が少ない。インクの流量が少ないほど、流路構造体及び／又はアクチュエータの冷却効果が小さくなる。アクチュエータからの伝熱による温度上昇、及び、流量が少なく冷却効果が得にくいことにより、流路構造体の第１方向の他端部（インク供給口側の端部）が一端部（接続流路側の端部）よりも温度が低くなる。そのため、第１マニホールド内のインクは、第１方向の一端部が、第１方向の他端部に比べ、温度が高く、ひいては粘度が低くなる。これにより、第１マニホールドに連通する複数のノズルにおいて、インク吐出特性にばらつきが生じる。
【０００８】
なお、接続流路から第２マニホールドを通ってインク排出口へと向かうインクも、アクチュエータからの伝熱によって温度が上昇する。しかし、印刷中においては、上述の流量差により、第２マニホールドを通るインク量は第１マニホールドを通るインク量よりも少ない。第２マニホールドを通ってインク排出口へと向かうインクは第１マニホールドを通過した時点である程度温度が上昇している。このため、第２マニホールドを通ってインク排出口へと向かうインクの温度上昇は、第１マニホールドを通ってインク供給口から接続流路へと向かうインクの温度上昇に比べ小さく、冷却効果もほとんどない。したがって、流路構造体全体において、第１方向の他端部が一端部よりも温度が低くなる。
【０００９】
特許文献２に記載のインクジェットヘッドにおいても、特許文献１に記載のインクジェットヘッドと同様に、アクチュエータからの伝熱による温度上昇、及び、流量が少なく冷却効果が得にくいことにより、流路構造体の第１方向の他端部（インク供給口側の端部）が一端部（インク供給口とは反対側の端部）よりも温度が低くなる。そのため、供給流路内のインクは、第１方向の一端部が、第１方向の他端部に比べ、温度が高く、ひいては粘度が低くなる。これにより、供給流路に連通する複数のノズルにおいて、インク吐出特性にばらつきが生じる。
【００１０】
なお、帰還流路においても、特許文献１に記載のインクジェットヘッドと同様に、帰還流路を通ってインク排出口へと向かうインクは供給流路を通過した時点である程度温度が上昇している。このため、帰還流路を通ってインク排出口へと向かうインクの温度上昇は、供給流路を通って流路構造体の他端部側から一端部側へと向かうインクの温度上昇に比べ小さく、冷却効果もほとんどない。したがって、流路構造体全体において、第１方向の他端部が一端部よりも温度が低くなる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許