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公開番号2024158720
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023074141
出願日2023-04-28
発明の名称液滴吐出ヘッド
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】高い駆動周波数においてもアンダーリフィル現象を防止しかつ個別流路内の残留振動を早く抑える。
【解決手段】ヘッドは、複数の個別流路と複数の個別流路の入口に連通する流入流路とを有する流路部材と、圧力室内のインクに圧力を付与してノズルからインク滴を吐出させる圧電素子とを備えている。流入流路の流路抵抗R1[Ns/m⁵]が以下の式(1)を満たす。
3.48×10¹³≦R1≦6.98×10¹³ ・・・式(1)
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
複数の個別流路と前記複数の個別流路の入口に連通する第１共通流路とを有する流路部材と、
前記流路部材上に配置された圧電素子と、を備え、
前記複数の個別流路は、それぞれ、ノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記入口である一端と前記圧力室に連通する他端とを有する第１連通流路と、を含み、
前記圧電素子は、前記圧力室内の液体に圧力を付与して前記ノズルから液滴を吐出させ、
前記第１連通流路の流路抵抗Ｒ１［Ｎｓ／ｍ
5
］が以下の式（１）を満たすことを特徴とする、液滴吐出ヘッド。
３．４８×１０
13
≦Ｒ１≦６．９８×１０
13
・・・式（１）
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記第１連通流路の長さＬ［μｍ］及び断面積Ａ［μｍ
2
］が以下の式（２）を満たすことを特徴とする、請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
０．２２×Ａ＋２２≦Ｌ≦０．５０×Ａ－２００・・・式（２）
【請求項３】
前記第１連通流路の長さＬが２００～７００μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
前記個別流路の固有周波数Ｆｒが１２０ｋＨｚ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
前記圧電素子は薄膜圧電素子であることを特徴とする、請求項１項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
前記薄膜圧電素子の厚みが５μｍ以上であることを特徴とする、請求項５に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項７】
前記圧力室の幅が７０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項８】
前記圧力室の長さが５５０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項９】
前記ノズルの直径Ｄが２０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記流路部材は、前記複数の個別流路の出口に連通する第２共通流路をさらに有し、
前記複数の個別流路は、それぞれ、前記ノズルと前記圧力室とを接続する接続流路と、前記接続流路に連通する一端と前記出口である他端とを有する第２連通流路と、をさらに含み、
前記第１連通流路の流路抵抗Ｒ１と前記第２連通流路の流路抵抗Ｒ２との差が、前記流路抵抗Ｒ１の１０％以下であることを特徴とする、請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
（【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、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、リフィル特性を改善するための、個別供給路の流路抵抗と、個別回収路の流路抵抗と、ノズルの径との関係式が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－３０５５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術によると、リフィル特性が改善され、アンダーリフィル現象を防止することができる。アンダーリフィル現象とは、供給マニホールド（第１共通流路）から液滴吐出部（個別流路）への液体の供給量が不足する現象をいう。
【０００５】
しかしながら、高速記録を行うために駆動周波数を高くすると、吐出周期が短くなるため、個別流路内に残留振動が残り易い。個別流路内に残留振動が残ると、吐出特性が変化し、所望の吐出を実現できない。特許文献１の技術では、アンダーリフィル現象を防止することができても、個別流路内の残留振動を早く抑えることはできない。
【０００６】
本発明の目的は、高い駆動周波数においてもアンダーリフィル現象を防止しかつ個別流路内の残留振動を早く抑えることができる液滴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】
【０００７】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、複数の個別流路と前記複数の個別流路の入口に連通する第１共通流路とを有する流路部材と、前記流路部材上に配置された圧電素子と、を備え、前記複数の個別流路は、それぞれ、ノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記入口である一端と前記圧力室に連通する他端とを有する第１連通流路と、を含み、前記圧電素子は、前記圧力室内の液体に圧力を付与して前記ノズルから液滴を吐出させ、前記第１連通流路の流路抵抗Ｒ１［Ｎｓ／ｍ
5
］が以下の式（１）を満たすことを特徴とする。
３．４８×１０
13
≦Ｒ１≦６．９８×１０
13
・・・式（１）
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の一実施形態に係るヘッド１を含むプリンタ１００の平面図である。
プリンタ１００の電気的構成を示すブロック図である。
ヘッド１の平面図である。
図３のＩＶ－ＩＶ線に沿ったヘッド１の断面図である。
流入流路の長さＬ及び断面積Ａと、流入流路の流路抵抗Ｒ１との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜プリンタ１００の全体構成＞
本発明の第１実施形態に係るヘッド１は、プリンタ１００に含まれている。プリンタ１００は、図１に示すように、筐体１００Ａと、４つのヘッド１を含むヘッドユニット１Ｘと、プラテン３と、搬送機構４と、制御部５とを備えている。ヘッドユニット１Ｘ、プラテン３、搬送機構４及び制御部５は、筐体１００Ａ内に配置されている。
【００１０】
ヘッドユニット１Ｘの紙幅方向の長さは、ヘッドユニット１Ｘの搬送方向の長さよりも長い。紙幅方向は、用紙９の幅に沿った方向であり、搬送方向及び鉛直方向と直交する。ヘッドユニット１Ｘは、筐体１００Ａに固定されている。ヘッドユニット１Ｘの種類は、ライン式である。
（【００１１】以降は省略されています）

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