液滴吐出ヘッド

【課題】液滴吐出ヘッド内において、機能液に含有される溶媒が蒸発した場合に、溶媒蒸気を大気と換気する換気能力が低下してしまう。
【解決手段】複数のノズル孔が配列されたノズル列と、前記ノズル孔毎に連通する圧力発生室と、前記圧力発生室に供給する機能液を貯留する機能液貯留室と、前記ノズル列の幅の中央部に設けられ、前記機能液貯留室に前記機能液を導入する導入路と、前記ノズル列の幅の内側に設けられ、前記機能液貯留室と大気とを連通する大気開放路とを備えた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図５に示すように、複数のノズル孔２８が形成されたノズルプレート１７と、ノズル孔２８毎に連通する圧力発生室と、圧力発生室に供給する機能液を貯留する機能液貯留室と、機能液貯留室に機能液を導入する導入路６０と、機能液貯留室と大気とを連通する大気開放路６１等を備えた液滴吐出ヘッド１Ｂが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４８５０９号公報
【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、上記の液滴吐出ヘッド１Ｂでは、大気開放路６１が液滴吐出ヘッド１Ｂのノズル列ＮＬの端部に設置されている。すなわち、機能液が導入される導入路６０から離れた位置に大気開放路６１が設けられている。このため、機能液中に含有される溶媒が蒸発した場合に、溶媒蒸気を大気と換気する換気能力が低下し、液滴吐出ヘッドの液滴の吐出量ばらつきが発生してしまう、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる液滴吐出ヘッドは、複数のノズル孔が配列されたノズル列と、前記ノズル孔毎に連通する圧力発生室と、前記圧力発生室に供給する機能液を貯留する機能液貯留室と、前記ノズル列の幅の中央部に設けられ、前記機能液貯留室に前記機能液を導入する導入路と、前記ノズル列の幅の内側に設けられ、前記機能液貯留室と大気とを連通する大気開放路と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、導入路と大気開放路との距離が短縮される。従って、導入路から導入された機能液に含まれる溶媒から発生した蒸気を効率よく大気に開放させることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる液滴吐出ヘッドは、前記導入路と前記ノズル列の端部に配置された前記ノズル孔との中間部に前記大気開放路が設けられたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、ノズル列の各ノズル孔から均一に機能液に含まれる溶媒から発生した蒸気が大気に開放され、さらに、換気能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】液滴吐出ヘッドの構成を示す斜視図。
【図２】液滴吐出ヘッドの構成を示す分解斜視図。
【図３】液滴吐出ヘッドの構成を示す断面図。
【図４】吐出量ばらつきを示す実験データ。
【図５】従来の液滴吐出ヘッドの構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各部材の尺度を実際とは異ならせている。
【００１２】
図１は、液滴吐出ヘッドの構成を示す斜視図である。詳細には、別の２方向（同図（ａ），（ｂ））から液滴吐出ヘッドを観察した斜視図である。図１に示すように、液滴吐出ヘッド１は、液滴吐出ヘッド１内に外部から機能液を導入する機能液導入部１１と、制御用の回路配線や外部制御ケーブル（図示省略）が接続される２つのコネクター１５等を有するヘッド基板１２と、機能液を液滴として吐出するヘッド本体１３等を備えている。なお、本実施形態では、いわゆる２連の液滴吐出ヘッド１を示し、機能液導入部１１には、２連の接続針１４が備えられている。また、ヘッド本体１３には、複数のノズル孔２８が形成されたノズルプレート１７が備えられ、図１（ｂ）に示すように、ノズルプレート１７のノズル面ＮＦには、２本のノズル列ＮＬが相互に平行に列設されている。各ノズル列ＮＬは、ノズル孔２８が等ピッチで配列され、２本のノズル列ＮＬは半ピッチずれた状態で配設されている。このような液滴吐出ヘッド１は、用紙等の上に印字等の描画を行う描画装置等に搭載されるほか、フラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれた液滴吐出装置（描画装置）に搭載される。そして、有機ＥＬ装置の発光層やカラーフィルターのフィルターエレメント等の製造に用いられる。
【００１３】
次に、ヘッド本体１３の構成について説明する。図２は、液滴吐出ヘッドの構成を示す分解斜視図である。液滴吐出ヘッド１のヘッド本体１３は、複数のノズル孔が配列されたノズル列と、ノズル孔毎に連通する圧力発生室と、圧力発生室に供給する機能液を貯留する機能液貯留室と、ノズル列の幅の中央部に設けられ、機能液貯留室に機能液を導入する導入路と、ノズル列の幅の内側に設けられ、機能液貯留室と大気とを連通する大気開放路等を備えている。以下、詳細について説明する。
【００１４】
図２に示すように、ヘッド本体１３は、複数のノズル孔２８が形成されたノズルプレート１７と、各ノズル孔に連通する圧力発生室２５と各圧力発生室２５に供給する機能液を貯留する機能液貯留室２６とが形成された流路プレート２１と、各圧力発生室２５及び機能液貯留室２６の一方側の開口部を塞ぐ振動板６２と、外部から機能液貯留室２６に向けて機能液を導入する導入路６０と機能液貯留室２６と大気とを連通する大気開放路６１とが形成されるとともに、回路基板６４に接続された圧電素子２３を収容するヘッドケース６３等を備えている。
【００１５】
本実施形態の液滴吐出ヘッド１は、外部制御ケーブルから各コネクター１５を介して送信される駆動信号に基づいて、各圧電素子２３を駆動させる。そうすると、振動板６２が変位し、圧力発生室２５の容積が変化する。そして、振動板６２の変位によって圧力発生室２５の容積が圧縮されるとノズル孔２８から機能液が液滴として吐出される。
【００１６】
次に、大気開放路６１等の配置等について説明する。図３は、液滴吐出ヘッドの構成を示す断面図である。導入路６０は、ノズル列ＮＬの幅ＬＧに対して中央部に設けられている。また、大気開放路６１は、ノズル列ＮＬの幅ＬＧに対して内側に設けられている。なお、本実施形態では、２つの大気開放路６１が設けられ、導入路６０とノズル列ＮＬの端部に配置されたノズル孔２８との中間部に設けられている。そして、導入路６０から導入される機能液、或いは、機能液貯留室２６に貯留された機能液に含まれる溶媒の蒸発した溶媒蒸気は、大気開放路６１を通じて大気に開放される。このようにして、液滴吐出ヘッド１内における溶媒蒸気の換気が行われる。
【００１７】
次に、液滴の吐出量ばらつきについて説明する。図４は、機能液の吐出量ばらつきを示す実験データである。具体的には、本実施形態にかかる液滴吐出ヘッド１（図３参照）と従来の液滴吐出ヘッド１Ｂ（図５参照）とにおける液滴の吐出量ばらつきを比較したものである。すなわち、大気開放路６１がノズル列ＮＬの幅ＬＧ内に形成された液滴吐出ヘッド１と、大気開放路６１がノズル列ＮＬの幅ＬＧ外に形成された液滴吐出ヘッド１Ｂとの比較実験データである。なお、本実験では、各液滴吐出ヘッド１，１Ｂを６個ずつ用い、各液滴吐出ヘッド１，１Ｂの各ノズル孔２８から吐出された吐出量を測定した。図４に示すデータは、各液滴吐出ヘッド１，１Ｂの吐出量のばらつきを平均して表したものである。図４に示すように、液滴吐出ヘッド１の方が、比較対象の液滴吐出ヘッド１Ｂに比べ、吐出量のばらつきが少ないことが確認された。
【００１８】
従って、上記の形態によれば、以下に示す効果がある。
【００１９】
ノズル列ＮＬの幅ＬＧの中央部に機能液が導入される導入路６０を配置し、同幅ＬＧ内に大気開放路６１を配置した。これにより、導入路６０と大気開放路６１との距離が短縮され、機能液の換気効果を高めることができる。これにより、ノズル孔２８から吐出される吐出量が平均化され、液滴の吐出量のばらつきを低減させることができる。また、換気するにあたり、特別な追加部品等を設置する必要がないので、構造を簡素化することができる。
【符号の説明】
【００２０】
１…液滴吐出ヘッド、１Ｂ…従来の液滴吐出ヘッド、１３…ヘッド本体、１７…ノズルプレート、２１…流路プレート、２３…圧電素子、２５…圧力発生室、２６…機能液貯留室、２８…ノズル孔、６０…導入路、６１…大気開放路、６２…振動板、６３…ヘッドケース、ＮＬ…ノズル列、ＬＧ…ノズル列の幅。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズル孔が配列されたノズル列と、
前記ノズル孔毎に連通する圧力発生室と、
前記圧力発生室に供給する機能液を貯留する機能液貯留室と、
前記ノズル列の幅の中央部に設けられ、前記機能液貯留室に前記機能液を導入する導入路と、
前記ノズル列の幅の内側に設けられ、前記機能液貯留室と大気とを連通する大気開放路と、を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記導入路と前記ノズル列の端部に配置された前記ノズル孔との中間部に前記大気開放路が設けられたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。

【図１】