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公開番号2025113688
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-04
出願番号2024007965
出願日2024-01-23
発明の名称液体吐出ヘッド及び液体を吐出する装置
出願人株式会社リコー
代理人個人
主分類B41J 2/14 20060101AFI20250728BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】溶融温度の高い材料の吐出も行うことができ、消費電力の低減を図れ、かつ、装置の小型化を図ることができる液体吐出ヘッドおよび液体を吐出する装置を提供する。
【解決手段】液体吐出ヘッド1は、ノズル板110と、圧力室基板100とを備えている。ノズル板110は、薄膜状であり、液体を吐出する複数のノズル2と、ノズル2の周囲に配置される環状の電気機械変換素子としての圧電素子5と、加熱ヒータ20とを有している。圧力室基板100は、複数のノズル2に各々連通する複数の圧力室4を有している。圧電素子5は、第一電極層151、圧電体たる圧電層152、および第二電極層153からなり、圧電層152は、AlN(窒化アルミニウム)からなる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
圧電体を駆動して、ノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドであって、
前記ノズルに連通する圧力室のノズル形成壁に前記圧電体と、加熱ヒータとが設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記加熱ヒータが、前記圧電体よりも前記圧力室側に設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項３】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記圧電体が、前記加熱ヒータよりも前記圧力室側に設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記加熱ヒータは、モリブデンまたは白金からなる発熱部を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記ノズル形成壁に、温度感知部を設けたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記温度感知部は、前記加熱ヒータの発熱部と同一層に形成され、
前記温度感知部と前記発熱部とは、白金からなることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項７】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記圧電体は、窒化アルミニウム、または、スカンジウム、イットリウム、チタニウム、マグネシウム、ハフニウム、ジルコニウム、スズ、クロムおよびホウ素のうち少なくともひとつを含む窒化アルミニウムであることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記加熱ヒータの発熱面積は、前記圧電体を備える圧電素子の液体吐出方向に垂直な最大断面積と同等の大きさであることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項９】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記圧力室へ液体を供給する供給液室の壁部に第二の加熱ヒータを設けたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記ノズルから吐出される液体が、溶融金属であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
（【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、液体吐出ヘッド及び液体を吐出する装置に関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、圧電体を駆動して、ノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドが知られている。
【０００３】
特許文献１には、上記液体吐出ヘッドとして、ノズルから溶融はんだを吐出して、半導体チップ等にはんだバンプを形成するものが記載されている。圧力室のノズル形成壁に対向する対向壁に圧電体を設け、対向壁を振動させることで、ノズルから溶融はんだを吐出している。また、液体吐出ヘッドを覆うカバー部材にヒータを設けて、液体吐出ヘッド内部のはんだを溶融温度以上に加熱している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、吐出可能な材料が限定されるおそれがあった。また、ヒータとして、ヒータ容量の大きなものを用いる必要があり、装置が大型化するおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は、圧電体を駆動して、ノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドであって、前記ノズルに連通する圧力室のノズル形成壁に前記圧電体と、加熱ヒータとが設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、溶融温度の高い材料の吐出も行うことができ、装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本実施形態の液体吐出ヘッドのノズル面を模式的に示す斜視図。
図１のＡ－Ａ断面図。
加熱ヒータの発熱部のパターニングの一例を示す図。
加熱ヒータの温度制御のシーケンスの一例を示す図。
液体吐出ヘッドの変形例を示す図。
流路基板に配線層および振動膜を形成する工程について説明する図。
加熱ヒータを形成する工程について説明する図。
第一電極層、圧電層、および第二電極層を成膜する工程について説明する図。
第一絶縁膜を成膜する工程について説明する図。
複数のコンタクトを形成する工程について説明する図。
引出し配線を形成する工程について説明する図。
第二絶縁膜を成膜する工程について説明する図。
ノズル形成部を成膜する工程について説明する図。
ノズルとパッド開口を形成する工程について説明する図。
圧力室を形成する工程について説明する図。
印刷装置の一例を示す概略構成図。
他の例の印刷装置の要部平面説明図。
他の例の印刷装置の要部側面説明図。
他の例の印刷装置の液体吐出ユニットの要部平面説明図。
他の例の印刷装置の液体吐出ユニットの正面説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものである。以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【０００９】
図１は、本実施形態の液体吐出ヘッドのノズル面を模式的に示す斜視図であり、図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。
【００１０】
液体吐出ヘッド１は、ノズル板１１０と、圧力室基板１００とを備えている。ノズル板１１０は、薄膜状であり、液体を吐出する複数のノズル２と、ノズル２の周囲に配置される環状の電気機械変換素子としての圧電素子５と、加熱ヒータ２０とを有している。
（【００１１】以降は省略されています）

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