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公開番号2024158101
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023072978
出願日2023-04-27
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 2/14 20060101AFI20241031BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】供給口と帰還口との差圧を大きくすることなく供給流路及び帰還流路に多くの液体を流通させる。
【解決手段】ヘッド1は、2つの流路群41,42を有する流路構造体11を含む。流路群41は、2つの供給流路31A,31B、2つの帰還流路32A,32B、2つの接続流路33A,33B、複数の個別流路20、及び、複数のダミー個別流路60を有する。ダミー個別流路60は、供給流路31Aの第1方向の一端と他端との間であって、第1方向において供給流路31Aの他端と間に個別流路20を挟む位置に設けられている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１流路群を有する流路構造体を備えた液体吐出ヘッドであって、
前記第１流路群は、
供給口が設けられた一端から第１方向に延びる供給流路と、
排出口が設けられた一端から前記第１方向に延び、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、
前記第１方向に配列され、前記供給流路に連通する一端と前記帰還流路に連通する他端とを有し、ノズルをそれぞれ含む複数の第１個別流路と、
前記供給流路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個別流路と、
前記供給流路の前記第１方向の他端と前記帰還流路の前記第１方向の他端とを接続する接続流路と、を有し、
前記第２個別流路は、液体を外部に吐出させずに前記供給流路から前記帰還流路に流通させ、
前記第２個別流路が、前記供給流路の前記一端と前記他端との間であって、前記第１方向において前記供給流路の前記他端との間に前記複数の第１個別流路の少なくとも１つを挟む位置に設けられた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】
前記第１流路群は、複数の前記第２個別流路を有し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。
【請求項３】
前記第２個別流路は、前記ノズルを含んでいない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４】
前記流路構造体は、前記第１流路群と前記第１方向と交差する第３方向に配列された第２流路群をさらに有しており、
前記第２流路群は、少なくとも前記供給流路、前記帰還流路、前記複数の第１個別流路及び前記接続流路を有し、
前記第１流路群の前記第１個別流路及び前記第２個別流路の合計数と、前記第２流路群の前記第１個別流路及び前記第２個別流路の合計数とが同じである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５】
前記流路構造体は、複数のプレートが積層して構成されており、
前記第１個別流路及び前記第２個別流路は、それぞれ、前記プレートに形成された孔が互いに接続されることで構成されており、
前記複数の第１個別流路及び前記第２個別流路が、前記第１方向において、等間隔に配列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。
【請求項６】
前記第１個別流路及び前記第２個別流路は、前記供給流路に対して、前記第１方向と交差する第３方向の一方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。
【請求項７】
前記複数の第１個別流路は、前記供給流路に対して、前記第１方向と交差する第３方向の一方側に配置され、
前記第２個別流路は、前記供給流路に対して、前記第３方向の他方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。
【請求項８】
前記流路構造体は、前記第１流路群と前記第１方向と交差する第３方向に配列された第２流路群をさらに有しており、
前記第２流路群は、少なくとも前記供給流路、前記帰還流路、前記複数の第１個別流路及び前記接続流路を有し、
前記流路構造体の表面に固定され、複数のアクチュエータを有するアクチュエータ部材を、さらに備え、
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、
前記アクチュエータ部材は、
圧電層と、
前記圧電層の一表面に配置され、前記複数のアクチュエータを構成する複数の個別電極と、
前記圧電層の一表面とは反対側の面に配置され、前記複数の個別電極と対向する位置に配置された共通電極と、を含み、
前記共通電極は、給電部と接続される接点領域を有しており、
前記第２流路群は、前記第１流路群よりも前記接点領域から離隔しており、
前記第１流路群に設けられる前記第２個別流路の数は、前記第２流路群に設けられる前記第２個別流路の数よりも多い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９】
前記第１個別流路の前記一端から前記他端における第１流路抵抗と、前記第２個別流路の前記一端から前記他端における第２流路抵抗との差が、前記第１流路抵抗の１０％以内である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１０】
前記第１個別流路の形状と前記第２個別流路の形状とが互いに同じである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 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、流路群を有する流路構造体を備えたヘッドについて記載されている。流路群は、供給口が設けられた一端から第１方向に延びる供給マニホールド（供給流路）と、帰還口（排出口）が設けられた一端から第１方向に延びる帰還マニホールド（帰還流路）と、供給マニホールドの第１方向の他端と帰還マニホールドの第１方向の他端とを接続するバイパス路（接続流路）と、供給マニホールドと帰還マニホールドとにそれぞれ接続された複数の個別流路（第１個別流路）と、を有する。複数の個別流路は、それぞれノズルを含む。また、流路群は、供給マニホールドの他端近傍と帰還マニホールドの他端近傍とに接続されたダミー流路（第２個別流路または第３個別流路）を有している。
【０００３】
上記特許文献１において、例えば、ポンプにより供給口と帰還口とに差圧（供給口の圧力が帰還口よりも大きい）が生じる状態で供給口からインクが供給されると、供給されたインクは、供給マニホールドの一端から他端へと第１方向に沿って流れる。その後、インクは、バイパス路を介して帰還マニホールドの他端から一端へと第１方向に沿って流れ、帰還口から排出される。このようなインクの流れにより、供給マニホールド及び帰還マニホールド内に存在する気泡を排出させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１６８７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のヘッドにおいては、複数の個別流路が形成されていることで、供給マニホールドのインクが複数の個別流路を介して帰還マニホールドへ流通する。これにより、供給マニホールドのインクが帰還マニホールドへと流れやすくなり、ひいては供給口から供給マニホールドへ流入するインク量も増加する。
【０００６】
また、特許文献１に記載のヘッドには、ダミー流路も形成されているが、当該ダミー流路は供給マニホールドにおける供給口が設けられた一端とは反対側の他端近傍に接続されている。このため、供給口から供給マニホールドに流入したインクが供給マニホールドの圧損により、ダミー流路に流入しにくくなる。つまり、ダミー流路を設けても、供給口から供給マニホールドへ流入するインク量がほとんど増加せず、供給マニホールド及び帰還マニホールドに多くのインクを流通させることができない。
【０００７】
供給口と帰還口との差圧を大きくすることで供給マニホールド及び帰還マニホールドに多くのインクを流通させることは可能であるが、ノズルのインクメニスカスに生じる正又は負の圧力が大きくなりすぎてインクメニスカスが破損する虞がある。インクメニスカスが破損すると、気泡がノズルを介して流路内に侵入したり、ノズルからインクが漏れ出す問題が生じる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、供給口と帰還口との差圧を大きくすることなく供給流路及び帰還流路に多くの液体を流通させることが可能な液体吐出ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の液体吐出ヘッドは、第１の観点では、第１流路群を有する流路構造体を備えた液体吐出ヘッドであって、前記第１流路群は、供給口が設けられた一端から第１方向に延びる供給流路と、排出口が設けられた一端から前記第１方向に延び、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、前記第１方向に配列され、前記供給流路に連通する一端と前記帰還流路に連通する他端とを有し、ノズルをそれぞれ含む複数の第１個別流路と、前記供給流路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個別流路と、前記供給流路の前記第１方向の他端と前記帰還流路の前記第１方向の他端とを接続する接続流路と、を有し、前記第２個別流路は、液体を外部に吐出させずに前記供給流路から前記帰還流路に流通させ、前記第２個別流路が、前記供給流路の前記一端と前記他端との間であって、前記第１方向において前記供給流路の前記他端との間に前記複数の第１個別流路の少なくとも１つを挟む位置に設けられている。
【００１０】
また、本発明の液体吐出ヘッドは、第２の観点では、流路群を有する流路構造体を備えた液体吐出ヘッドであって、前記流路群は、第１供給口が設けられた一端から第１方向に延びる第１供給流路と、第１排出口が設けられた一端から前記第１方向に延び、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１供給流路と並んで配置された第１帰還流路と、前記第１方向に配列され、前記第１供給流路に連通する一端と前記第１帰還流路に連通する他端とを有し、第１ノズルをそれぞれ含む複数の第１個別流路と、第２供給口が設けられた一端から前記第１方向に延び、前記第１方向と交差する第３方向において前記第１供給流路と並んで配置された第２供給流路と、第２排出口が設けられた一端から前記第１方向に延び、前記第２方向において前記第２供給流路と並んで配置された第２帰還流路と、前記第１方向に配列され、前記第２供給流路に連通する一端と前記第２帰還流路に連通する他端とを有し、第２ノズルをそれぞれ含む複数の第２個別流路と、前記第１供給流路の前記第１方向の他端と前記第２帰還流路の前記第１方向の他端とを接続する第１接続流路と、前記第２供給流路の前記第１方向の他端と前記第１帰還流路の前記第１方向の他端とを接続する第２接続流路と、前記第１供給流路に連通する一端と前記第１帰還流路に連通する他端とを有する第３個別流路と、を有し、前記第３個別流路は、液体を外部に吐出させずに前記第１供給流路から前記第１帰還流路に流通させ、前記第３個別流路が、前記第１供給流路の前記一端と前記他端との間であって、前記第１方向において前記第１供給流路の前記他端との間に前記複数の第１個別流路の少なくとも１つを挟む位置に設けられている。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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