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公開番号2025023351
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2024215164,2023066219
出願日2024-12-10,2019-04-01
発明の名称液体吐出ヘッド及び液体吐出システム
出願人ブラザー工業株式会社
代理人
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】個別流路を流れる液体の流量を増加させず、個別流路内の液体に混入した気泡の排出性を向上させる。
【解決手段】
液体吐出ヘッド1は、ノズル21が開口する下面を有し、前記ノズルと連通する圧力室23が形成された第1基板11c、11dと、前記第1基板の上面に、前記圧力室と対向するように配置された圧電素子12とを備える。前記圧力室は第1方向に延在し、前記第1方向の一端側及び他端側に液体の流入口23x及び流出口23yを有する。前記ノズルは、前記第1方向において、前記流入口と前記流出口の間に配置され、前記第1方向と直交する第2方向から見たとき、前記圧力室の上壁23aは、前記圧電素子に電圧が印加されていない状態において、下方に凸となるように湾曲している。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
液体吐出ヘッドであって、
ノズルが開口する下面を有し、前記ノズルと連通する圧力室が形成された第１基板と、
前記第１基板の上面に、前記圧力室と対向するように配置された圧電素子とを備え、
前記圧力室は、前記第１基板の下面に平行な第１方向に延在し、前記第１方向の一端側に液体の流入口を有し、前記第１方向の他端側に前記液体の流出口を有し、
前記ノズルは、前記第１方向において、前記流入口と前記流出口の間に配置されており、
前記第１基板の下面に平行かつ第１方向と直交する第２方向から見たとき、前記圧力室の上壁は、前記圧電素子に電圧が印加されていない状態において、下方に凸となるように湾曲しており、
前記圧電素子は、前記第１基板の上面に配置された第１電極と、前記第１電極の上面に前記圧力室と対向するように配置された１枚の圧電層と、前記圧電層の上面に前記圧力室と対向するように配置された第２電極とを有し、
前記圧力室の上壁の最も下方に突出した最下部分の、圧力室の上壁の湾曲していない部分からの鉛直方向の変位は、２００～８００ｎｍであることを特徴とする液体吐出ヘッド。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記流入口及び前記流出口は、前記圧力室の上壁に形成されている請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記圧力室に供給される前記液体が流れる供給流路と、前記供給流路と前記流入口とを連結する第１連結流路と、前記圧力室から流出した前記液体が流れる帰還流路と、前記帰還流路と前記流出口とを連結する第２連結流路と、凹部とが形成された第２基板をさらに備え、
前記第２基板は、前記圧電素子が前記第２基板の前記凹部に収容されるように、前記第１基板の上面に積層されている請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記圧力室は、前記一端側の第１側壁及び前記他端側の第２側壁を有し、
前記流入口は、前記第１側壁の上端部に形成され、
前記流出口は、前記第２側壁の上端部に形成されている請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記第１基板にはさらに、前記流入口に接続され、前記圧力室に供給される前記液体が流れる供給流路と、前記流出口に接続され、前記圧力室から流出した前記液体が流れる帰還流路とが形成されている請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記第２方向から見たとき、前記圧力室の上壁は、前記圧電素子に電圧が印加された場合、前記圧電素子に電圧が印加されていない場合よりもさらに下方に凸となるように変形する請求項１～５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記第２方向から見たとき、前記ノズルは、前記第１方向において、前記圧力室の上壁の最も下方に突出した部分と同じ位置、又は、前記圧力室の上壁の最も下方に突出した部分と前記流出口の間に配置されている請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記第２方向から見たとき、前記ノズルは、前記第１方向において、前記圧力室の上壁の最も下方に突出した部分と同じ位置に配置されている請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記第２方向から見たとき、前記圧力室の下面から上面までの高さは、前記圧力室の上壁の最も下方に突出した部分から前記流出口に向かって連続的に高くなる請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記圧電素子は、前記第１基板の上面に配置された第１電極と、前記第１電極の上面に前記圧力室と対向するように配置された圧電層と、前記圧電層の上面に前記圧力室と対向するように配置された第２電極とを有し、
前記圧電素子に電圧が印加されていない状態において、前記圧電層には引張応力が生じており、前記圧力室の上壁には、圧縮応力が生じている請求項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、及び液体吐出ヘッドを備える液体吐出システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
液体吐出ヘッドとして、ノズルと、ノズルに連通する圧力室と、圧力室の一端に接続されたインク供給路と、圧力室の他端に接続されたインク排出路とを備えるインクジェット式記録ヘッド（特許文献１参照）が知られている。このインクジェット式記録ヘッドでは、インク供給路、圧力室、及びインク排出路を介してインクが循環される。これにより、インク流路内でのインク成分の沈降や、ノズル近傍のインクの乾燥を防ぐことができる。
また、インク流路内のインクに混入した気泡を排出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１５８５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記構成を有するインクジェット式記録ヘッドにおいて、圧力室内のインクの流量を増加させると、ノズルから吐出されるインク滴の吐出方向が、所望の方向から一定の方向に傾く場合がある。具体的には、インク滴の吐出方向が、所望の方向（例えば鉛直方向）から、圧力室においてインクが流れる方向（圧力室の上記一端から上記他端に向かう方向）に傾く場合がある。このため、圧力室内のインクの流量を増加させることは好ましくない。しかしながら、圧力室内のインクの流量を増加させない場合、圧力室内のインクに混入した気泡を効率よく排出することが困難になる。
【０００５】
本発明は、圧力室内の液体を循環させる構成を備えた液体吐出ヘッドにおいて、圧力室を流れる液体の流量を増加させることなく、圧力室内の液体に混入した気泡の排出性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様に従えば、液体吐出ヘッドであって、ノズルが開口する下面を有し、前記ノズルと連通する圧力室が形成された第１基板と、前記第１基板の上面に、前記圧力室と対向するように配置された圧電素子とを備え、前記圧力室は、前記第１基板の下面に平行な第１方向に延在し、前記第１方向の一端側に液体の流入口を有し、前記第１方向の他端側に前記液体の流出口を有し、前記ノズルは、前記第１方向において、前記流入口と前記流出口の間に配置されており、前記第１基板の下面に平行かつ第１方向と直交する第２方向から見たとき、前記圧力室の上壁は、前記圧電素子に電圧が印加されていない状態において、下方に凸となるように湾曲している液体吐出ヘッドが提供される。
【０００７】
本発明の態様に従う液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室の上壁は、前記第２方向から見たとき、前記圧電素子に電圧が印加されていない状態において、下方に凸となるように湾曲している。そして、圧力室内において、液体は流入口から流出口に向かって流れる。
このため、ノズルから圧力室内の液体に気泡が混入したとしても、その気泡を圧力室の上壁に沿って流出口まで容易に移動させることができる。つまり、圧力室内の液体を循環させる構成を有する液体吐出ヘッドにおいて、圧力室を流れる液体の流量を増加させることなく、圧力室内の液体に混入した気泡の排出性を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の液体吐出ヘッドによれば、圧力室を流れる液体の流量を増加させることなく、圧力室内の液体に混入した気泡の排出性を向上させるができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態に係るヘッドを備えたプリンタの平面図である。
ヘッドの平面図である。
図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿ったヘッドの断面図である。
プリンタの電気的構成を示すブロック図である。
変形例に係るヘッドの図３に相当する断面図である。
別の変形例に係るヘッドの図３に相当する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１を参照し、本発明の実施形態に係るヘッド１を備えたプリンタ１００の概略構成について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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