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公開番号2025107040
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-17
出願番号2024000752
出願日2024-01-05
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 20060101AFI20250710BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】枝部の幅を広げつつ、アクチュエータ部の変形の阻害を抑制する。
【解決手段】ヘッドは、アクチュエータ部材を有する。アクチュエータ部材は、複数の個別電極52Aと、枝部523と、幹部とを含む。第1個別流路列19R1に含まれるノズル15と第2個別流路列19R2に含まれるノズル15は、第2方向D2において、第1個別流路列19R1に含まれる圧力室10と第2個別流路列19R2に含まれる圧力室10との間に配置されている。枝部523は、第2方向D2において、第1個別流路列19R1に含まれる圧力室10と第2個別流路列19R2に含まれる圧力室10との間に配置され、第1個別流路列19R1に含まれるノズル15及び第2個別流路列19R2に含まれるノズル15と第3方向D3に重なる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ノズル及び前記ノズルに連通する圧力室をそれぞれ含む複数の個別流路が形成された流路部材であって、第１方向に配列された前記複数の個別流路をそれぞれ有する複数の個別流路列が前記第１方向と直交する第２方向に並ぶ流路部材と、
前記流路部材の表面に配置され、前記複数の個別流路の前記圧力室のそれぞれと前記表面と直交する第３方向に重なる複数のアクチュエータ部を有するアクチュエータ部材と、を備え、
前記アクチュエータ部材は、前記複数のアクチュエータ部を構成する複数の個別電極と、前記第１方向に沿って延び前記複数の個別電極を連結する枝部と、前記枝部と連結し、かつ、給電部との接点が設けられた幹部と、を含み、
前記複数の個別流路列のうち第１個別流路列に含まれる前記ノズルと前記複数の個別流路列のうち前記第１個別流路列に隣接する第２個別流路列に含まれる前記ノズルは、前記第２方向において、前記第１個別流路列に含まれる前記圧力室と前記第２個別流路列に含まれる前記圧力室との間に配置されており、
前記枝部は、前記第２方向において、前記第１個別流路列に含まれる前記圧力室と前記第２個別流路列に含まれる前記圧力室との間に配置され、前記第１個別流路列に含まれる前記ノズル及び前記第２個別流路列に含まれる前記ノズルと前記第３方向に重なることを特徴とする液体吐出ヘッド。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記枝部は、前記第２方向において、前記圧力室から離隔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】
前記枝部は、前記第２方向に突出した突出領域であって、前記複数の個別流路列のうちの１つに属する前記第１方向に隣接する２つの前記圧力室間の領域と前記第３方向に重なる突出領域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４】
前記個別流路は、一端が前記ノズルと連通し、他端が前記圧力室と連通する連通路をさらに含んでおり、
前記連通路は、前記一端を構成しかつ前記第３方向に延びる第１部分と、前記他端を構成しかつ前記第３方向に直交し前記第１方向に交差する方向に延びる第２部分と、を含み、
前記枝部は、前記第１部分のみでなく前記第２部分とも前記第３方向に重な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】
前記第２部分は、前記第１部分の流路幅よりも小さい流路幅を有することを特徴とする請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記個別流路は、一端が前記ノズルと連通し、他端が前記圧力室と連通する連通路をさらに含んでおり、
前記連通路は、前記圧力室から前記ノズルに向かって直線状に延び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】
前記枝部は、前記第１方向において前記幹部から離れるほど、前記第２方向の長さが短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８】
前記アクチュエータ部材は、前記幹部と連結された複数の前記枝部を含み、
前記複数の枝部は、前記第２方向において前記給電部に近い前記枝部ほど、前記第２方向の長さが短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】
前記アクチュエータ部材は、
前記第３方向に積層された複数の圧電層を含む圧電体と、
第１電極層と、前記第３方向において前記第１電極層から離隔した第２電極層と、前記第３方向において前記第１電極層から離隔した第３電極層とを含む電極体と、を備え、
前記第１電極層は、それぞれ第１電位及び前記第１電位と異なる第２電位が選択的に付与される複数の第１電極であって、前記複数の個別流路の前記圧力室のそれぞれと前記第３方向に重なる複数の第１電極を含み、
前記第２電極層は、前記第１電位に保持される第２電極を含み、
前記第３電極層は、前記第２電位に保持される第３電極を含み、
前記圧電体は、前記第３方向において前記第１電極と前記第２電極とに挟まれた第１活性部と、前記第３方向において前記第１電極と前記第３電極とに挟まれた２つの第２活性部と、を有し、前記２つの第２活性部は、前記第２方向及び前記第３方向と直交する第４方向において、互いに離隔し、前記第１活性部を挟み、
前記第２電極及び前記第３電極の少なくとも一方が、前記複数の個別電極、前記枝部、及び、前記幹部を有す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】
前記枝部は、前記第１電極と前記第３方向に重ならないことを特徴とする請求項９に記載の液体吐出ヘッド。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の圧力室が形成された流路ユニット（流路部材）と、流路ユニットの表面に配置された圧電アクチュエータ（アクチュエータ部材）とを備えたヘッド（液体吐出ヘッド）が示されている。圧電アクチュエータは、複数の圧力室にそれぞれ対応する複数の個別部（個別電極）と、複数の個別部を連結する複数の枝部と、複数の枝部を連結する幹部とを含む。幹部には、ＣＯＦ（給電部）との接点が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１５８２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
幹部は、給電部からの電荷を複数の枝部を介して個別電極に供給する。枝部には、複数の個別電極が連結されており、当該複数の個別電極に電荷を供給するため、多くの電荷が流れる。このため、枝部は発熱量が大きくなり易い。
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明者は、枝部の幅（枝部の延在方向と直交する方向の長さ）を広げることを検討した。しかしながら、枝部の幅を広げると、枝部は、流路部材の表面と直交する方向（第３方向）において、圧力室と重なり、且つアクチュエータ部材の駆動電極（第１電極）とも重なりやすくなる。このように枝部の幅を広げた場合、アクチュエータ部材を駆動する際に、圧力室と重なる部分において、圧電層において第３方向に枝部と駆動電極とで挟まれた部分が変形し、当該変形がアクチュエータ部の変形を阻害する。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、枝部の幅を広げつつ、アクチュエータ部の変形の阻害を抑制す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】
【０００７】
本発明の液体吐出ヘッドは、ノズル及び前記ノズルに連通する圧力室をそれぞれ含む複数の個別流路が形成された流路部材であって、第１方向に配列された前記複数の個別流路をそれぞれ有する複数の個別流路列が前記第１方向と直交する第２方向に並ぶ流路部材と、前記流路部材の表面に配置され、前記複数の個別流路の前記圧力室のそれぞれと前記表面と直交する第３方向に重なる複数のアクチュエータ部を有するアクチュエータ部材と、を備え、前記アクチュエータ部材は、前記複数のアクチュエータ部を構成する複数の個別電極と、前記第１方向に沿って延び前記複数の個別電極を連結する枝部と、前記枝部と連結し、かつ、給電部との接点が設けられた幹部と、を含み、前記複数の個別流路列のうち第１個別流路列に含まれる前記ノズルと前記複数の個別流路列のうち前記第１個別流路列に隣接する第２個別流路列に含まれる前記ノズルは、前記第２方向において、前記第１個別流路列に含まれる前記圧力室と前記第２個別流路列に含まれる前記圧力室との間に配置されており、前記枝部は、前記第２方向において、前記第１個別流路列に含まれる前記圧力室と前記第２個別流路列に含まれる前記圧力室との間に配置され、前記第１個別流路列に含まれる前記ノズル及び前記第２個別流路列に含まれる前記ノズルと前記第３方向に重なる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の液体吐出ヘッドによると、第２方向において、第１個別流路列に含まれる圧力室は第１個別流路列に含まれるノズルよりも第２個別流路列に含まれる圧力室から離れ、第２個別流路列に含まれる圧力室は第２個別流路列に含まれるノズルよりも第１個別流路列に含まれる圧力室から離れる。つまり、流路部材の、第１個別流路列に含まれる圧力室と第２個別流路列に含まれる圧力室との間の領域が第２方向に比較的大きくなり、当該領域において、第１個別流路列に含まれるノズル及び第２個別流路列に含まれるノズルと第３方向に重なるように枝部が配置される。このため、枝部の幅（第２方向の長さ）を広く形成することが可能となる。しかも、枝部は圧力室と第３方向に重ならないため、アクチュエータ部の変形の阻害を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の第１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。
図１に示すヘッドの平面図である。
図２の領域IIIの拡大図である。
図３のIV－IV線に沿った断面図である。
図３のV－V線に沿った断面図である。
図５の断面におけるアクチュエータ部の動作を示す図である。
アクチュエータ部材を構成する３つの圧電層のうち、最も上方の圧電層の上面を示す平面図である。
アクチュエータ部材を構成する３つの圧電層のうち、中間の圧電層の上面を示す平面図である。
アクチュエータ部材を構成する３つの圧電層のうち、最も下方の圧電層の上面を示す平面図である。
本発明の第２実施形態に係るヘッドの要部平面図である。
本発明の第３実施形態に係るヘッドの要部断面図である。
本発明の第４実施形態に係るヘッドのアクチュエータ部材の中間の圧電層の上面を示す平面図である。
本発明の第５実施形態に係るヘッドのアクチュエータ部材の中間の圧電層の上面を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
先ず、図１を参照し、本発明の第１実施形態に係るヘッド１を備えたプリンタ１００の全体構成について説明する。なお、以下の説明において、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２は、水平方向であり、第３方向Ｄ３は鉛直方向である。第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２は共に第３方向Ｄ３と直交する。第１方向Ｄ１は第２方向Ｄ２と直交する。
（【００１１】以降は省略されています）

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