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公開番号2025021946
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023126073
出願日2023-08-02
発明の名称液体噴射ヘッド
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B41J 2/14 20060101AFI20250206BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】高い噴射性能を発揮することができる液体噴射ヘッド提供すること。
【解決手段】液体噴射ヘッドは、隔壁により区画される圧力室を有する流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側に設けられる振動板と、前記振動板の一方面側から第1方向に沿って設けられる、第1電極、圧電体層および第2電極を有する圧電アクチュエーターと、前記振動板の曲率を制御可能な曲率制御部であって、前記第1方向から見て、前記振動板とオーバーラップしており、前記圧力室の縁に沿って設けられる前記曲率制御部、とを備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
隔壁により区画される圧力室を有する流路形成基板と、
前記流路形成基板の一方面側に設けられる振動板と、
前記振動板の一方面側から第１方向に沿って設けられる、第１電極、圧電体層および第２電極を有する圧電アクチュエーターと、
前記振動板の曲率を制御可能な曲率制御部であって、前記第１方向から見て、前記振動板とオーバーラップしており、前記圧力室の縁に沿って設けられる前記曲率制御部、とを備える、
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記曲率制御部は、前記第１方向から見て、前記第１電極と前記第２電極とに挟まれる前記圧電体層の能動部とオーバーラップしない、
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記曲率制御部は、前記第１方向から見て、前記圧力室とオーバーラップしない、
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記曲率制御部は、前記第１方向から見て、前記圧力室とオーバーラップする、
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項１に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記曲率制御部は、前記第１方向から見て、前記第１電極と前記第２電極とに挟まれる前記圧電体層の能動部とオーバーラップする、
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項１に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記曲率制御部は、前記第１方向において、前記振動板の内部に設けられる、
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項７】
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記圧電アクチュエーターと共通の前記第２電極を有する第２圧電アクチュエーターを備え、
前記曲率制御部は、前記第１方向における前記第２電極の上面に設けられる、
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記圧電アクチュエーターと共通の前記第１電極を有する第２圧電アクチュエーターを備え、
前記圧電アクチュエーターは、前記第１方向における前記第２電極の上面に設けられる絶縁性部または防水性部を備え、
前記曲率制御部は、前記第１方向における、前記絶縁性部の上面または前記防水性部の上面に設けられる、
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項９】
請求項８に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記流路形成基板の前記隔壁を押圧する押圧部を備え、
前記曲率制御部は、前記第１方向において、前記押圧部とオーバーラップする、
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１０】
請求項８に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記流路形成基板の前記隔壁を押圧する押圧部を備え、
前記曲率制御部は、前記第１方向において、前記押圧部とオーバーラップしない、
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッドに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
印刷用紙等の媒体に対してインク等の液体を噴射する液体噴射ヘッドを備える画像形成装置が従来から提案される。近年、画像形成装置は、印刷用途だけでなく、液体化できる材料を任意の場所に塗布できる装置として注目されている。画像形成装置が有する液体噴射ヘッドとして、圧力室の一部を構成する振動板を圧電素子により振動させることで、圧力室に充填された液体をノズルから噴射するヘッドが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の液体噴射ヘッドは、隔壁によって区画された圧力室を有する流路形成基板と、流路形成基板に設けられた振動板と、振動板に設けられた圧電素子とを備える。圧電素子は、第１電極と第２電極とこれらに挟まれた能動部とを備える。能動部には、圧力室と、圧力室を区画する隔壁との境界を跨ぐ錘が設けられる。錘によって、隔壁の強度を向上させ、かつ振動板のクラックを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１１－１５７０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、振動板のコンプライアンスを所望の値とするよう、振動板の厚みは設計される。当該厚みの設計により、振動板の曲率が自動的に決まってしまう。このため、従来、振動板のコンプライアンスと曲率とをそれぞれ独立して設計することが難しかった。それゆえ、用途に応じて高い噴射性能を発揮することが難しかった。また、振動板の曲率は、振動板の変位量および応答性に影響を与える。このため、振動板の曲率をより均等に制御することが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、隔壁により区画される圧力室を有する流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側に設けられる振動板と、前記振動板の一方面側から第１方向に沿って設けられる、第１電極、圧電体層および第２電極を有する圧電アクチュエーターと、前記振動板の曲率を制御可能な曲率制御部であって、前記第１方向から見て、前記振動板とオーバーラップしており、前記圧力室の縁に沿って設けられる前記曲率制御部、とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態に係る画像形成装置の構成を例示する概略図である。
図１に示す液体噴射ヘッドの分解斜視図である。
図１に示す液体噴射ヘッドの一部の断面図である。
図３の液体噴射ヘッドの一部を拡大した図である。
図３の液体噴射ヘッドの一部を拡大した図である。
図３の液体噴射ヘッドの一部を拡大した平面図である。
曲率制御部の作用を説明するための断面図である。
曲率制御部の作用を説明するための断面図である。
第１変形例の液体噴射ヘッドの一部を拡大した断面図である。
第２変形例の液体噴射ヘッドの一部を拡大した断面図である。
第３変形例の液体噴射ヘッドの一部を拡大した断面図である。
第４変形例の液体噴射ヘッドの一部を拡大した断面図である。
第５変形例の液体噴射ヘッドの一部を拡大した断面図である。
第６変形例の液体噴射ヘッドの一部を拡大した断面図である。
第７変形例の液体噴射ヘッドの一部を拡大した平面図である。
第８変形例の液体噴射ヘッドの一部を拡大した平面図である。
第２実施形態の液体噴射ヘッドの一部を拡大した断面図である。
第２実施形態の液体噴射ヘッドの一部を拡大した平面図である。
第９変形例の液体噴射ヘッドの一部を拡大した断面図である。
第１０変形例の液体噴射ヘッドの一部を拡大した断面図である。
第１１変形例の液体噴射ヘッドの一部を拡大した断面図である。
第１２変形例の液体噴射ヘッドの一部を拡大した断面図である。
第１３変形例の液体噴射ヘッドの一部を拡大した断面図である。
第１４変形例の液体噴射ヘッドの一部を拡大した断面図である。
第１５変形例の液体噴射ヘッドの一部を拡大した断面図である。
第１変形例の液体噴射ヘッドの一部を拡大した断面図である。
第１７変形例の液体噴射ヘッドの一部を拡大した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法または縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示す部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。また、「要素γ上の要素β」とは、要素γと要素βとが直接的に接触する構成に限定されず、要素γと要素βとが直接的に接触していない構成も含まれる。
【０００９】
１．第１実施形態
１－１．画像形成装置１００の全体構成
図１は、第１実施形態に係る画像形成装置１００の構成を例示する概略図である。以下では、説明の便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を適宜用いて説明する。また、Ｘ軸に沿う一方向をＸ１方向と表記し、Ｘ１方向とは反対の方向をＸ２方向と表記する。同様に、Ｙ軸に沿う一方向をＹ１方向と表記し、Ｙ１方向とは反対の方向をＹ２方向と表記する。Ｚ軸に沿う一方向をＺ１方向と表記し、Ｚ１方向とは反対の方向をＺ２方向と表記する。
【００１０】
図１の画像形成装置１００は、液体の一例であるインクを媒体９０に噴射するインクジェット方式の印刷装置である。媒体９０は、典型的には印刷用紙であるが、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象が媒体９０として利用される。図１に例示される通り、画像形成装置１００には、インクを貯留する液体容器９が設置される。例えば画像形成装置１００に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、または、インクを補充可能なインクタンクが、液体容器９として利用される。
（【００１１】以降は省略されています）

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