JP2015009446A - 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置および画像形成装置 - Google Patents
液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置および画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015009446A JP2015009446A JP2013136650A JP2013136650A JP2015009446A JP 2015009446 A JP2015009446 A JP 2015009446A JP 2013136650 A JP2013136650 A JP 2013136650A JP 2013136650 A JP2013136650 A JP 2013136650A JP 2015009446 A JP2015009446 A JP 2015009446A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid chamber
- substrate
- droplet discharge
- common liquid
- resin layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
【課題】金属板の材料選定や接液性を考慮に入れる必要がなく、かつ、金属板の寸法公差も緩和でき、また共通液室形状も自由に形成できる、安価な液滴吐出ヘッドを提供する。
【解決手段】液滴を吐出するノズル孔2aを形成するノズル基板2と、ノズル孔2aに連通する、個別液室3aを形成する個別液室基板3と、個別液室3aが列状に複数配置され、該複数の個別液室3aに連通する共通液室5aを形成する共通液室形成基板21とを有し、ノズル基板2と、個別液室基板3と、共通液室形成基板21とが積層されており、共通液室形成基板21は、金属板材を含む高剛性板材5を樹脂層8に内在して構成されている液滴吐出ヘッドとしての記録ヘッド1である。
【選択図】図3
【解決手段】液滴を吐出するノズル孔2aを形成するノズル基板2と、ノズル孔2aに連通する、個別液室3aを形成する個別液室基板3と、個別液室3aが列状に複数配置され、該複数の個別液室3aに連通する共通液室5aを形成する共通液室形成基板21とを有し、ノズル基板2と、個別液室基板3と、共通液室形成基板21とが積層されており、共通液室形成基板21は、金属板材を含む高剛性板材5を樹脂層8に内在して構成されている液滴吐出ヘッドとしての記録ヘッド1である。
【選択図】図3
Description
本発明は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッド、この液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置、および液滴吐出ヘッドまたは液滴吐出装置を備えた画像形成装置に関する。
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタまたはそれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置として、インク等の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドや、この液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を用いて、搬送される紙等の記録媒体上に記録液を付着させて画像形成を行うものがある(例えば、特許文献1および2参照)。以下、液滴吐出ヘッドは「記録ヘッド」ともいう。
液滴吐出ヘッドの構成を簡素化し、安価にかつ精度良く製造する方法として、昨今では、特にインクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、特許文献1および2を含め、プレス加工部品と、樹脂層を積層し、共通液室を形成する構成が取り入れられてきている。
液滴吐出ヘッドの構成を簡素化し、安価にかつ精度良く製造する方法として、昨今では、特にインクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、特許文献1および2を含め、プレス加工部品と、樹脂層を積層し、共通液室を形成する構成が取り入れられてきている。
最近の共通液室の作製方法としては、金属板の表面に樹脂と接合可能な表面処理を予め加工しておき、その金属板を射出成形用金型にインサートし、そこに溶融樹脂を射出し成形することにより、金属板と樹脂で一体化共通液室形成基板を製作する提案がなされている。このような一体化共通液室形成基板の作製方法によって、安価なインクジェットヘッドを提供できる。また、共通液室形成基板を、金属板の両面を樹脂層で挟む3層構造にするような提案もなされている。
共通液室形成基板を3層構造にすると、液体が金属板に直接接触するため、耐腐食性のある金属板にする必要があり、コスト高につながる。また、積層構造にすると、各板材の端面を合わせる必要があるため、金属板の高い加工精度が必要となり、コスト高につながる。また、プレス加工で加工した金属板が共通液室の位置壁面を形成しているため、共通液室の形状が制限され、共通液室の充填性が不十分であるという問題点がある。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、共通液室形成基板の反りを低減し、金属板の材料選定や接液性を考慮に入れる必要がなく、かつ、金属板の寸法公差も緩和でき、また共通液室形状も自由に形成できる、安価な液滴吐出ヘッドを提供することを主な目的とする。
上述した課題を解決するとともに上述した目的を達成するために、請求項1記載の発明は、液滴を吐出するノズル孔を形成するノズル基板と、前記ノズル孔に連通する、個別液室を形成する個別液室基板と、前記個別液室が列状に複数配置され、該複数の個別液室に連通する共通液室を形成する共通液室形成基板と、を有する液滴吐出ヘッドにおいて、前記ノズル基板と、前記個別液室基板と、前記共通液室形成基板とが積層されており、前記共通液室形成基板は、金属板材を含む高剛性板材を樹脂層に内在して構成されていることを特徴とする。
本発明によれば、高剛性板材の反りを低減できるとともに、高剛性板材の材料選定や接液性を考慮に入れる必要がなく、かつ、高剛性板材の寸法公差も緩和でき、また共通液室形状も自由に形成できることによって、安価な液滴吐出ヘッドを提供できる。
以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態を詳細に説明する。各実施形態および各変形例等に亘り、同一の機能および形状等を有する構成要素(部材や構成部品等)については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。
以下、本願発明において、液滴吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液滴を着弾させて画像形成を行う装置を意味する。また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること(単に液滴を媒体に着弾させること)をも意味する。
「液滴」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、樹脂、液体などと称されるものを含み、画像形成を行うことが可能に微細粒状化して液滴にできる全ての液体の液滴の総称として用いる。また、「記録媒体」とは、材質を紙に限定するものではなく、OHPシート、布なども含み、液滴が付着されるものの意味である。そのため、被記録媒体、記録紙、記録用紙、使用可能な薄紙から厚紙、はがき、封筒あるいは単に用紙などと称されるものを含むものの総称として用いる。また、画像とは2次元画像に限らず、3次元画像も含まれる。
「液滴」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、樹脂、液体などと称されるものを含み、画像形成を行うことが可能に微細粒状化して液滴にできる全ての液体の液滴の総称として用いる。また、「記録媒体」とは、材質を紙に限定するものではなく、OHPシート、布なども含み、液滴が付着されるものの意味である。そのため、被記録媒体、記録紙、記録用紙、使用可能な薄紙から厚紙、はがき、封筒あるいは単に用紙などと称されるものを含むものの総称として用いる。また、画像とは2次元画像に限らず、3次元画像も含まれる。
まず、図1および図2を参照して、本発明に係る液滴吐出ヘッドの一例としてのインクジェット記録ヘッド(以下、「記録ヘッド」ともいう)を搭載したインクジエット記録装置100の全体構成を説明する。図1は、液滴吐出ヘッドの一例としての記録ヘッドを搭載したインクジエット記録装置を透視して示す斜視図である。図2は、同記録装置の機構部の概略的な一部断面正面図である。
図1および図2に示すように、インクジェット記録装置100は、いわゆるシリアル型のインクジェット記録装置であり、印字機構部104等を有している。印字機構部104は、記録装置本体100Aの内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ101と、後述する図3に示す液滴吐出ヘッドの一例としての記録ヘッド1と、記録ヘッド1へインクを供給するインクカートリッジ103とを含んで構成されている。
記録装置本体100Aの下方部には、図2における左側の前方側から多数枚の用紙105を積載可能な給紙カセット106が、記録装置本体100Aに対して引き出し・押し込み自在に配設(配置して設けることを意味する)されている。給紙カセット106の上方には、用紙を手差しで給紙するための手差しトレイ107が記録装置本体100Aに対して揺動・開閉可能に設けられている。給紙カセット106あるいは手差しトレイ107から給送される用紙105を取り込み、印字機構部104によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ108に排紙する。
印字機構部104は、図示しない左右の側板に横架(横方向に架け渡すことを意味する)したガイド部材である主ガイドロッド109と従ガイドロッド110とでキャリッジ101を主走査方向に摺動自在に保持している。キャリッジ101は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する記録ヘッド1を複数のインク吐出口(ノズル)を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
キャリッジ101は、記録ヘッド1に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ103を交換可能に装着している。インクカートリッジ103は、上方に大気と連通する大気口、下方には記録ヘッド1へインクを供給する供給口を設けられ、内部にはインクが充填された多孔質体を有している。この多孔質体の毛管力により、記録ヘッド1へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、記録ヘッド1としては、各色の記録ヘッド1を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する1個の記録ヘッドでもよい。
ここで、キャリッジ101は、後方側(用紙搬送方向下流側)を主ガイドロッド109に摺動(接触して摺り動くことを意味する)自在に支持され、前方側(用紙搬送方向上流側)を従ガイドロッド110に摺動自在に載置されている。そして、このキャリッジ101を主走査方向に移動走査するため、タイミングベルト114をキャリッジ101に固定している。タイミングベルト114は、主走査モータ111で回転駆動される駆動プーリ112と従動プーリ113との間に張架(張力を付与する状態で掛け渡され装着されていることを意味する)されている。この主走査モータ111の正逆回転によりキャリッジ101が往復移動される。
一方、給紙カセット106にセットした用紙105を記録ヘッド1の下方側に搬送するために、給紙ローラ115、フリクションパッド116、ガイド部材117、搬送ローラ118、搬送コロ119、先端コロ120を有する。給紙ローラ115およびフリクションパッド116は、給紙カセット106から用紙105を分離給装する。ガイド部材117は用紙105を案内し、搬送ローラ118は給紙された用紙105を反転させて搬送する。搬送コロ119は搬送ローラ118の周面に押し付けられ、先端コロ120は搬送ローラ118からの用紙105の送り出し角度を規定する。
搬送ローラ118は、図1に示す副走査モータ121によってギヤ列を介して回転駆動される。そして、キャリッジ101の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ118から送り出された用紙105を記録ヘッド1の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材122を設けている。この印写受け部材122の用紙搬送方向下流側には、用紙105を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ123、拍車124を設けている。さらに、用紙105を排紙トレイ108に送り出す排紙ローラ125および拍車126と、排紙経路を形成するガイド部材127、128とを配設している。
上述した構成を有するインクジェット記録装置100による記録時には、キャリッジ101を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド1を駆動する。これにより、停止している用紙105にインクを吐出して1行分を記録し、用紙105を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または用紙105の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙105を排紙する。また、キャリッジ101の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、記録ヘッド1の吐出不良を回復するための回復装置129を配置している。回復装置129は、キャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ101は印字待機中にはこの回復装置129側に移動されてキャッピング手段で記録ヘッド1をキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で記録ヘッド1の吐出口(ノズル)を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出す。そして、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、記録装置本体100Aの下部に設置された廃インク溜(図示せず)に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
以上説明したとおり、インクジェット記録装置100においては、本実施形態の液滴吐出ヘッドとしての記録ヘッド1を搭載しているので、記録ヘッド1による後述の基本的な効果が得られるとともに、安定したインク吐出特性が得られ、画質が向上する。
図3を参照して、本発明に係る液滴吐出ヘッドの一例としての記録ヘッド1を説明する。図3は、一実施形態を示すインクジェット記録ヘッドの中心左半分の断面図である。
記録ヘッド1は、画像情報に応じてインク滴を吐出する構成を有するヘッド20と、このヘッド本体20を支持する図示しないハウジング(ダンパフレーム7の上方に延びる筺体部材である)とを備えている。ヘッド本体20は、下から上に順に積層された、ノズル基板2、個別液室基板3、振動板11、圧電素子12、駆動回路部材13、保持基板4、樹脂層8に内在している高剛性板材5、ダンパ6、ダンパフレーム7を有している。樹脂層8に内在している高剛性板材5を積層して、共通液室形成基板21が構成されている。
記録ヘッド1は、画像情報に応じてインク滴を吐出する構成を有するヘッド20と、このヘッド本体20を支持する図示しないハウジング(ダンパフレーム7の上方に延びる筺体部材である)とを備えている。ヘッド本体20は、下から上に順に積層された、ノズル基板2、個別液室基板3、振動板11、圧電素子12、駆動回路部材13、保持基板4、樹脂層8に内在している高剛性板材5、ダンパ6、ダンパフレーム7を有している。樹脂層8に内在している高剛性板材5を積層して、共通液室形成基板21が構成されている。
薄板状をなすノズル基板2には、液滴としてのインク滴を吐出するノズル孔2aが形成されている。個別液室基板3は、薄板状をなし、ノズル基板2の上面に配置されている。この個別液室基板3には、複数の個別液室3aが形成されている。各個別液室3aは、各ノズル孔2aと連通しており、その上壁は振動板11で形成されている。各個別液室3aの一方には流体抵抗部3bが配置され、この流体抵抗部3bは液体供給口3cと連通している。
振動板11の中央には駆動回路部材13が設置され、駆動回路部材13の両側には圧電素子12が設置されている。圧電素子12の上下には上部および下部電極(図示せず)が形成され、その電極パターン(図示せず)から、個別配線を通じて駆動回路部材13につながっている。圧電素子12は、各個別液室3aに対向する振動板11上の箇所に設けられている。圧電素子12は、外部から電圧が印加されて変形することで振動板11を変形させて各個別液室3aに圧力を発生させ、各個別液室3a内のインクをノズル孔2aから吐出させる電気機械変換素子・アクチュエータとして機能する。
保持基板4は、個別液室基板3の上面に配置されていて、アクチュエータ基板とも呼ばれる。この保持基板4には、振動板11に対応する位置に凹部4aが形成されている。この凹部4aは圧電素子12を囲うように配置されている。
共通液室形成基板21は、保持基板4の上面に配置されている。共通液室形成基板21は、樹脂層8と、樹脂層8に内在している高剛性板材5とで構成されている。この高剛性板材5と樹脂層8とは、インサート成型法によって一体化・一体成型され、共通液室形成基板21を形成している。この共通液室形成基板21同士で区画される部分には、共通液室5aが形成されている。この共通液室5aは、保持基板4の各インク供給口4bと連通している。
共通液室形成基板21は、保持基板4の上面に配置されている。共通液室形成基板21は、樹脂層8と、樹脂層8に内在している高剛性板材5とで構成されている。この高剛性板材5と樹脂層8とは、インサート成型法によって一体化・一体成型され、共通液室形成基板21を形成している。この共通液室形成基板21同士で区画される部分には、共通液室5aが形成されている。この共通液室5aは、保持基板4の各インク供給口4bと連通している。
ここで、「高剛性板材5を樹脂層8に内在して構成されている」とは、高剛性板材5が樹脂層8に完全に覆われている構成、作り方の観点で一部の高剛性板材5が露出している構成の両方を意味するものと定義する。
高剛性板材5としては、後述の金属板材が含まれる。図示の例では、共通液室形成基板21を形成し、樹脂層8に内在している高剛性板材5が単一(1枚)の場合であるが、複数枚の高剛性板材5が樹脂層8に内在している構成でもよい。
高剛性板材5としては、後述の金属板材が含まれる。図示の例では、共通液室形成基板21を形成し、樹脂層8に内在している高剛性板材5が単一(1枚)の場合であるが、複数枚の高剛性板材5が樹脂層8に内在している構成でもよい。
(ノズル基板)
ノズル基板2は、インク吐出用のノズル孔2aが配列されている基板であり、材料は必要な剛性や加工性から任意のものを用いることができる。例としては、ステンレススチール(SUS)、ニッケル(Ni)等の金属または合金やシリコン、セラミックス等の無機材料、ポリイミド等の樹脂材料を挙げることができる。ノズルの加工方法は、材料の特性と要求される精度・加工性から任意のものを選ぶことができ、電鋳めっき法、エッチング法、プレス加工法、レーザ加工法等、フォトリソグラフィ法等を例示できる。ノズルの開口径、配列数、配列密度は、記録ヘッドに要求される仕様に合わせて最適な組み合わせを設定することができる。
ノズル基板2は、インク吐出用のノズル孔2aが配列されている基板であり、材料は必要な剛性や加工性から任意のものを用いることができる。例としては、ステンレススチール(SUS)、ニッケル(Ni)等の金属または合金やシリコン、セラミックス等の無機材料、ポリイミド等の樹脂材料を挙げることができる。ノズルの加工方法は、材料の特性と要求される精度・加工性から任意のものを選ぶことができ、電鋳めっき法、エッチング法、プレス加工法、レーザ加工法等、フォトリソグラフィ法等を例示できる。ノズルの開口径、配列数、配列密度は、記録ヘッドに要求される仕様に合わせて最適な組み合わせを設定することができる。
(個別液室基板)
個別液室基板3には、個別液室3a、インク供給路、インク供給口が形成される。基板材料は、加工性・物性から任意のものを用いることができるが、解像度300dpi(約85μmピッチ)以上ではフォトリソグラフィ法を用いることができるシリコン基板を用いることが好ましい。液室の加工は任意のものを用いることができるが、前述のフォトリソグラフィ法を用いる場合は、ウェットエッチング法、ドライエッチング法の何れかを用いることができる。何れの手法でも振動板11の液室側を二酸化シリコン膜等とすることで、エッチストップ層とできるため、液室高さを高精度に制御することができる。
個別液室3aは、個別液室3a内のインクに圧力を加え、ノズル孔から液滴を吐出させる機能を有する。個別液室3a上部には振動板11が形成され、振動板11上には下部電極、圧電体、上部電極が積層されて構成される圧電素子12が形成される。振動板11は、任意のものを用いることができるが、シリコンや窒化物、酸化物、炭化物等の剛性の高い材料とすることが好ましい。また、これらの材料の積層構造としても良い。積層膜とする場合は、引張応力となるSi3N4と圧縮応力となるSiO2を交互に積層し、応力緩和する構成が例として挙げられる。
個別液室基板3には、個別液室3a、インク供給路、インク供給口が形成される。基板材料は、加工性・物性から任意のものを用いることができるが、解像度300dpi(約85μmピッチ)以上ではフォトリソグラフィ法を用いることができるシリコン基板を用いることが好ましい。液室の加工は任意のものを用いることができるが、前述のフォトリソグラフィ法を用いる場合は、ウェットエッチング法、ドライエッチング法の何れかを用いることができる。何れの手法でも振動板11の液室側を二酸化シリコン膜等とすることで、エッチストップ層とできるため、液室高さを高精度に制御することができる。
個別液室3aは、個別液室3a内のインクに圧力を加え、ノズル孔から液滴を吐出させる機能を有する。個別液室3a上部には振動板11が形成され、振動板11上には下部電極、圧電体、上部電極が積層されて構成される圧電素子12が形成される。振動板11は、任意のものを用いることができるが、シリコンや窒化物、酸化物、炭化物等の剛性の高い材料とすることが好ましい。また、これらの材料の積層構造としても良い。積層膜とする場合は、引張応力となるSi3N4と圧縮応力となるSiO2を交互に積層し、応力緩和する構成が例として挙げられる。
振動板11の厚さは、所望の特性に応じて選択できるが、概ね0.5μm〜10μmの範囲が好ましく、さらに好ましくは、1.0μm〜5.0μmの範囲である。振動板11が薄すぎる場合はクラック等により振動板11が破損しやすくなり、厚すぎる場合は変位量が小さくなり、吐出効率が低下してしまう。また、薄すぎる場合は、振動板11の固有振動数が低下し、駆動周波数が高められないという制約がある。
下部電極、上部電極は、図示しないが、導電性のある任意の材料を用いることができる。例としては金属、合金、導電性化合物が挙げられる。これらの材料の単層膜でも積層膜でも良い。また、圧電体と反応したり、拡散したりしない材料を選定する必要があるため、安定性の高い材料を選定する必要がある。また、必要に応じて圧電体と振動板11との密着性を考慮し、密着層を形成しても良い。電極材料の例としては、Pt、Ir、Ir酸化物、Pd、Pd酸化物等が安定性の高い材料として挙げられる。また、振動板11との密着層としては、Ti、Ta、W、Cr等が例示できる。
下部電極、上部電極は、図示しないが、導電性のある任意の材料を用いることができる。例としては金属、合金、導電性化合物が挙げられる。これらの材料の単層膜でも積層膜でも良い。また、圧電体と反応したり、拡散したりしない材料を選定する必要があるため、安定性の高い材料を選定する必要がある。また、必要に応じて圧電体と振動板11との密着性を考慮し、密着層を形成しても良い。電極材料の例としては、Pt、Ir、Ir酸化物、Pd、Pd酸化物等が安定性の高い材料として挙げられる。また、振動板11との密着層としては、Ti、Ta、W、Cr等が例示できる。
圧電体材料は、圧電性を示す強誘電体材料を用いることができる。例としては、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムが一般的に用いられる。圧電体の成膜方法は任意の手法を用いることができ、例としてはスパッタリング法、ゾルゲル法が挙げられ、成膜温度の低さからゾルゲル法が好ましい。上部電極、圧電体は個別液室3aごとにパターニングする必要がある。パターニングは通常のフォトリソグラフィ法を用いることができる。また、圧電体の成膜をゾルゲル法にて行う場合は、スピンコーティング法や印刷法を用いることもできる。
上記の圧電体と電極から構成される圧電素子12は、個別液室3a上部に形成される必要がある。個別液室3aを区画する隔壁上に形成した場合、振動板11の変形を阻害してしまうため、吐出効率の低下や応力集中による圧電素子12の破損等の原因となる。
上記の圧電体と電極から構成される圧電素子12は、個別液室3a上部に形成される必要がある。個別液室3aを区画する隔壁上に形成した場合、振動板11の変形を阻害してしまうため、吐出効率の低下や応力集中による圧電素子12の破損等の原因となる。
個別液室基板3には、個別液室3aに連通する流体抵抗部3bが形成される。流体抵抗部3bは、共通液室5aから個別液室3aにインクを供給する機能を有すると同時に、圧電素子12を駆動することにより個別液室3aに発生する圧力により、インクの逆流を防止しノズルから吐出させる機能を有する。そのため、個別液室3aのインク流動方向の断面積を小さくし、流体抵抗を高くする必要がある。個別液室基板3にシリコンを用い、個別液室3aと流体抵抗部3bを、フォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて形成した場合、個別液室3aと同一の条件で加工できる利点がある。流体抵抗部3bは、振動板11が開口するインク供給口4bを通じて共通液室5aに連通する。
個別液室3aは、隔壁により区画されており、それぞれに対応する圧電素子12が形成される。個別液室3aの高さは記録ヘッド特性から任意に設定できるが、20〜100μmの範囲とすることが好ましい。また、個別液室3aの隔壁は、配列密度に合わせて任意に設定することが可能であるが、300dpiでは隔壁幅は10〜30μmとすることが好ましい。また、隔壁幅が狭い場合は隣接する個別液室3aの圧電素子12を駆動した場合に隣接液室間の相互干渉が発生し、吐出ばらつきが大きくなる。隔壁幅を狭くする場合は、液室高さを低くすることで対応する。
個別液室3aは、隔壁により区画されており、それぞれに対応する圧電素子12が形成される。個別液室3aの高さは記録ヘッド特性から任意に設定できるが、20〜100μmの範囲とすることが好ましい。また、個別液室3aの隔壁は、配列密度に合わせて任意に設定することが可能であるが、300dpiでは隔壁幅は10〜30μmとすることが好ましい。また、隔壁幅が狭い場合は隣接する個別液室3aの圧電素子12を駆動した場合に隣接液室間の相互干渉が発生し、吐出ばらつきが大きくなる。隔壁幅を狭くする場合は、液室高さを低くすることで対応する。
(配線)
図示しないが、配列した圧電素子12に駆動信号を入力するために、上部電極から個別配線を引き出し、下部電極から配線を引き出す構成をとる。上部電極からは、配列する上部電極から配線層の一部である個別配線を介して、個別配線パッドまで引き出され、駆動ICと接続され、駆動ICからさらに配線を介して接続パッドまで引き出される、下部電極は、配線を介して接続パッドまで引き出される。配線は同一材料、同一工程で形成することが望ましい。配線材料としては、抵抗値の低い金属、合金、導電性材料を用いることができる。また、上部電極、下部電極とコンタクト抵抗の低い材料を用いることが必要である。例としてはAl、Au、Ag、Pd、Ir、W、Ti、Ta、Cu、Crなどが例示でき、コンタクト抵抗を低減するために、これらの材料の積層構造としても良い。コンタクト抵抗を下げる材料としては、任意の導電性化合物を用いても良い。例としては、Ta2O5、TiO2、TiN、ZnO、In2O3、SnO等の酸化物、窒化物およびその複合化合物が挙げられる。膜厚は任意に設定できるが、3μm以下とすることが好ましい。また、成膜には真空成膜法等の膜厚均一性が高い成膜方法を採用することが好ましい。これらの配線は、後述の保持基板4との接合面にもなるため、高さ均一性を確保できる膜厚・成膜方法を取る必要がある。
図示しないが、配列した圧電素子12に駆動信号を入力するために、上部電極から個別配線を引き出し、下部電極から配線を引き出す構成をとる。上部電極からは、配列する上部電極から配線層の一部である個別配線を介して、個別配線パッドまで引き出され、駆動ICと接続され、駆動ICからさらに配線を介して接続パッドまで引き出される、下部電極は、配線を介して接続パッドまで引き出される。配線は同一材料、同一工程で形成することが望ましい。配線材料としては、抵抗値の低い金属、合金、導電性材料を用いることができる。また、上部電極、下部電極とコンタクト抵抗の低い材料を用いることが必要である。例としてはAl、Au、Ag、Pd、Ir、W、Ti、Ta、Cu、Crなどが例示でき、コンタクト抵抗を低減するために、これらの材料の積層構造としても良い。コンタクト抵抗を下げる材料としては、任意の導電性化合物を用いても良い。例としては、Ta2O5、TiO2、TiN、ZnO、In2O3、SnO等の酸化物、窒化物およびその複合化合物が挙げられる。膜厚は任意に設定できるが、3μm以下とすることが好ましい。また、成膜には真空成膜法等の膜厚均一性が高い成膜方法を採用することが好ましい。これらの配線は、後述の保持基板4との接合面にもなるため、高さ均一性を確保できる膜厚・成膜方法を取る必要がある。
(保持基板)
個別液室基板3は、20〜100μmと薄いため、個別液室基板3の剛性を確保するために、保持基板4をノズル基板2と対向する側に接合する。保持基板4の材料は、任意の材料を用いることができるが、個別液室基板3の反りを防止するために熱膨張係数の近い材料を選定する必要がある。そのためガラス、シリコン、SiO2、ZrO2、Al2O3等のセラミックス材料とすることが好ましい。図3に示すように、保持基板4には、個別液室3a配列方向に連通した開口部を有し、共通液室5aの一部となる。さらに、圧電素子12を駆動し振動板11が変位できる空間を確保するため、個別液室3aに対向する領域に凹部4aを形成する。図示しないが、保持基板4の凹部4aは個別液室3aごとに区画し、個別液室3a隔壁上で接合されることが好ましい。それにより、板厚の薄い個別液室基板3の剛性を高めることができ、圧電素子12を駆動した際の隣接液室間の相互干渉を低減することが可能となる。そのためには、保持基板4は、樹脂などの低剛性材料ではなく、シリコンなどの高剛性材料が好ましい。また、保持基板4の凹部4aは、個別液室3aごとに区画されるため、高密度化のためには高度な加工精度が要求され、300dpiヘッドにおいては保持基板4の隔壁幅を5〜20μmとすることが望ましい。
個別液室基板3は、20〜100μmと薄いため、個別液室基板3の剛性を確保するために、保持基板4をノズル基板2と対向する側に接合する。保持基板4の材料は、任意の材料を用いることができるが、個別液室基板3の反りを防止するために熱膨張係数の近い材料を選定する必要がある。そのためガラス、シリコン、SiO2、ZrO2、Al2O3等のセラミックス材料とすることが好ましい。図3に示すように、保持基板4には、個別液室3a配列方向に連通した開口部を有し、共通液室5aの一部となる。さらに、圧電素子12を駆動し振動板11が変位できる空間を確保するため、個別液室3aに対向する領域に凹部4aを形成する。図示しないが、保持基板4の凹部4aは個別液室3aごとに区画し、個別液室3a隔壁上で接合されることが好ましい。それにより、板厚の薄い個別液室基板3の剛性を高めることができ、圧電素子12を駆動した際の隣接液室間の相互干渉を低減することが可能となる。そのためには、保持基板4は、樹脂などの低剛性材料ではなく、シリコンなどの高剛性材料が好ましい。また、保持基板4の凹部4aは、個別液室3aごとに区画されるため、高密度化のためには高度な加工精度が要求され、300dpiヘッドにおいては保持基板4の隔壁幅を5〜20μmとすることが望ましい。
(共通液室基板、共通液室形成基板)
共通液室基板としての高剛性板材5は、共通液室5aとなる空間を形成する部品である。材料は必要な高剛性や加工性から任意のものを用いることができる。例としては、高剛性の金属材料であるS45Cなどの炭素鋼、SUS等の合金やシリコン、セラミックス等の無機材料を挙げることができる。加工方法としては、材料に応じてエッチング、プレス加工、レーザ加工、フォトリソグラフィ法、射出成形などがある。
共通液室基板としての高剛性板材5は、共通液室5aとなる空間を形成する部品である。材料は必要な高剛性や加工性から任意のものを用いることができる。例としては、高剛性の金属材料であるS45Cなどの炭素鋼、SUS等の合金やシリコン、セラミックス等の無機材料を挙げることができる。加工方法としては、材料に応じてエッチング、プレス加工、レーザ加工、フォトリソグラフィ法、射出成形などがある。
図4に示すように、高剛性板材5には、複数のスリット状開口部5dが形成されている。図4において、Xは共通液室長手方向で、副走査方向(用紙搬送方向)に相当し、Yは共通液室短手方向で、主走査方向に相当する。スリット状開口部5dは、図3に示した共通液室5aを含む開口である。個別液室基板3の小型化に伴い、共通液室基板である高剛性板材5のスリット状開口部5d同士の幅Lは、0.1〜0.8mmにすることが望ましい。
しかしながら、例えばステンレススチール(SUS)等の金属板を高剛性板材5に用いる場合、金属板をプレス加工するには、アスペクト比の関係から、スリット状開口部5d同士の幅Lと同等の厚さの板でなければならない。
ここで、アスペクト比とは、プレス加工で打ち抜く隣る部品同士の最小距離と板厚との比を意味し、打ち抜く部品同士の最小寸法・距離が板厚未満の場合ではプレス加工品の精度を確保できないことを意味する。例えば、鋼板やステンレススチール(SUS)等からなる板厚0.5mmの1枚の金属板において、隣る2つの部分・部品である孔を打ち抜く場合、孔同士(孔が明いていない部分)の寸法・距離が0.5mm未満の場合に打ち抜きプレス加工品の精度が確保できないことを表している。
ここで、アスペクト比とは、プレス加工で打ち抜く隣る部品同士の最小距離と板厚との比を意味し、打ち抜く部品同士の最小寸法・距離が板厚未満の場合ではプレス加工品の精度を確保できないことを意味する。例えば、鋼板やステンレススチール(SUS)等からなる板厚0.5mmの1枚の金属板において、隣る2つの部分・部品である孔を打ち抜く場合、孔同士(孔が明いていない部分)の寸法・距離が0.5mm未満の場合に打ち抜きプレス加工品の精度が確保できないことを表している。
共通液室高さは、1.0〜3.0mmであるため、共通液室5aを形成するには金属板を複数枚積層する必要がある。しかし、金属板を複数枚積層すると、接合面が増加し、接合工程が増加するため、コスト高となる。そこでまず、高剛性板材5である金属板の表面に樹脂と接合可能な表面処理を予め加工しておく。表面処理は、例えば、NMT(ナノ・モールディング・テクノロジー)などの微細加工法などである。次に、その金属板を射出成形用金型にインサートし、そこに溶融樹脂を射出成形することで、高剛性板材5である金属板と樹脂層8で一体化共通液室形成基板を製作する。これにより、接合工程を減らしても、必要な共通液室高さが確保でき、安価な共通液室形成基板21を提供できる。また、高剛性板材5である金属板を用いることで必要な剛性が確保できる。
本発明の実施形態では、金属板材を含む高剛性板材5が樹脂層8に内在し、高剛性板材5と液体が接触しない構造にすることにより、材料を問わない金属板材を含む高剛性板材5を用いることができる。金属の材料は、必要な剛性や加工性から任意のものを用いることができる。高剛性板材5である金属板の材料の種類としては、SUS、Ni、炭素鋼、アルミ合金等が挙げられる。また、金属ではないが高剛性板材5の材料としては、セラミックス等が挙げられる。例えば、従来の耐腐食性で高価なステンレススチール(SUS)ではなく、安価で剛性も高いS45C等の炭素鋼などを用いることができる。また、金属板の端面を、共通液室5aを形成する樹脂層の端面に合わせる必要がなくなるので、寸法公差を緩めることができ、液滴吐出ヘッドのコスト削減につながる。また、高剛性板材5の金属板等が共通液室5aに面していないため、共通液室5aの形状を、充填性を向上させるために自由に形成できる。例えばノズル基板に平行な面の狭窄形状や、ノズル基板に垂直な面の狭窄形状を形成することができる。
樹脂層8に高剛性板材5が内在する構成であり、材料は必要な剛性や加工性から任意のものを用いることができる。例としては、SUS等の合金やNiなどの金属材料、シリコン、セラミックス等の無機材料と、エポキシ樹脂や、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、エラストマーなどの樹脂層8材料との組合せを挙げることができる。金属板を含む高剛性板材5と熱(線)膨張係数が近く、耐腐食性があり、発塵性が低い樹脂層8材料との組合せが好ましい。
ポリフェニレンサルファイド樹脂としては、例えば金属板材であるステンレススチールの熱(線)膨張係数と同一にして温度変化による変形を防止するとともに共通液室5aを形成する隔壁の強度を確保する上から、ガラス繊維が50質量%以上、より好ましくは50〜60質量%添加されているものを用いることが望ましい。
ポリフェニレンサルファイド樹脂としては、例えば金属板材であるステンレススチールの熱(線)膨張係数と同一にして温度変化による変形を防止するとともに共通液室5aを形成する隔壁の強度を確保する上から、ガラス繊維が50質量%以上、より好ましくは50〜60質量%添加されているものを用いることが望ましい。
図3に示すように、高剛性板材5が完全に樹脂層8内に内在する構成の作成方法としては、例えば、成形するための金型に、高剛性板材5を支えるためのピン(図示せず)を立てておき、成形後、その穴に樹脂を流し込んで埋める方法がある。ピンの材料は、必要な剛性や加工性から任意のものを用いることができる。例としては、SUS等の合金やNiなどの金属材料、シリコン、セラミックス等の無機材料、エポキシ樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、エラストマーなどの樹脂材料を挙げることができる。高剛性板材5と熱(線)膨張係数が近く、耐腐食性があり、発塵性が低いものが好ましい。ピンは、高剛性板材5を2点またはそれ以上で支持する。形状は円形、楕円形、長穴形状などがある。液体と直接接触しない部分に設けるのが好ましい。また、ピンそのものを樹脂で作成し、金型に予め設置しておき、成形時に樹脂層の一部にする構成が考えられる。この場合は、ピンは樹脂層8と同じ材料または熱膨張係数の近い材料が好ましい。
ここで、高剛性板材5と樹脂層8との熱(線)膨張係数がほぼ同じである程近い組合せ例を挙げれば、高剛性板材5の金属板材がステンレススチール(SUS)で、樹脂層8がガラス繊維を含むポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)である場合が挙げられる。
ここで、高剛性板材5と樹脂層8との熱(線)膨張係数がほぼ同じである程近い組合せ例を挙げれば、高剛性板材5の金属板材がステンレススチール(SUS)で、樹脂層8がガラス繊維を含むポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)である場合が挙げられる。
(ダンパ、ダンパフレーム)
ダンパ6は共通液室の一部を形成する部品であり、ダンパフレーム7はダンパ6を備えた部品である。材料は必要な剛性や加工性から任意のものを用いることができる。例としては、SUS等の合金やNiなどの金属材料、シリコン、セラミックス等の無機材料、エポキシ樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、エラストマーなどの樹脂材料を挙げることができる。ダンパ6と、ダンパフレーム7の材料は、同じでも異なっていても良い。ダンパ6は厚さが薄く、剛性が低いほうが望ましい。ダンパフレーム7は、ダンパ6の補強効果と、ダンパ6の変位を確保するための凹部を備えている。加工方法としては、材料に応じてエッチング、プレス加工、レーザ加工、フォトリソグラフィ法、射出成形などがある。
ダンパ6は共通液室の一部を形成する部品であり、ダンパフレーム7はダンパ6を備えた部品である。材料は必要な剛性や加工性から任意のものを用いることができる。例としては、SUS等の合金やNiなどの金属材料、シリコン、セラミックス等の無機材料、エポキシ樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、エラストマーなどの樹脂材料を挙げることができる。ダンパ6と、ダンパフレーム7の材料は、同じでも異なっていても良い。ダンパ6は厚さが薄く、剛性が低いほうが望ましい。ダンパフレーム7は、ダンパ6の補強効果と、ダンパ6の変位を確保するための凹部を備えている。加工方法としては、材料に応じてエッチング、プレス加工、レーザ加工、フォトリソグラフィ法、射出成形などがある。
図5を参照して、インクジェット記録ヘッドの変形例を説明する。図5は、変形例を示すインクジェット記録ヘッドの中心左半分の断面図である。図5に示す記録ヘッド1は、図3に示した記録ヘッド1と比較して、ピン穴9の有無のみ相違する。
図5に示すように、高剛性板材5を支えるためにピン(図示せず)を立てた場合、そのピン跡に形成されるピン穴9を埋めない構成もある。この場合、ピン穴9が直接液体(インク)に接触しない保持基板4との接合面に面していることが望ましい。
図5に示すように、高剛性板材5を支えるためにピン(図示せず)を立てた場合、そのピン跡に形成されるピン穴9を埋めない構成もある。この場合、ピン穴9が直接液体(インク)に接触しない保持基板4との接合面に面していることが望ましい。
次に、図6を参照して、図3や図5のインクジェット記録ヘッドを搭載したインクカートリッジについて説明する。図6は、インクジェット記録ヘッドを搭載したインクカートリッジの斜視図である。図6に示すインクカートリッジ50は、液滴吐出装置の一例である。このインクカートリッジ50は、図3や図5の記録ヘッド1と、この記録ヘッド1の共通液室5a(図3等参照)に供給するインクを格納・貯蔵する液体貯蔵部としてのインクタンク52とを一体化したものである。
インクタンク一体化のインクカートリッジ50の場合、記録ヘッド1の低コスト化は直ちにインクカートリッジ50全体の低コスト化につながるので、ヘッド一体化インクカートリッジ50の低コスト化を図れる。また、共通液室形成基板を一体成形することで、安価かつ平面度の良い液滴吐出装置を提供できる。
以上説明した実施形態や変形例等は本発明の一例であり、本発明は次の態様ごとに特有の効果を奏する。
[態様1]
共通液室形成基板は、金属板材を含む高剛性板材を樹脂層に内在して構成されている。態様1によれば、上記実施形態で説明したように、高剛性板材の反りを低減でき、共通液室形成基板と例えば保持基板との接合精度がよくなる。高剛性板材が直接液体に接触しない構成のため、接液性を考慮に入れる必要がなく、より安価の種類の金属などを選定することができる。また、高剛性板材の端面を樹脂層に合わせる必要がなくなるので、高剛性板材の寸法公差を緩めることができるため、コスト削減につながる。さらに、共通液室壁面が樹脂層のみになるので、共通液室形状が自由に形成できる。
[態様1]
共通液室形成基板は、金属板材を含む高剛性板材を樹脂層に内在して構成されている。態様1によれば、上記実施形態で説明したように、高剛性板材の反りを低減でき、共通液室形成基板と例えば保持基板との接合精度がよくなる。高剛性板材が直接液体に接触しない構成のため、接液性を考慮に入れる必要がなく、より安価の種類の金属などを選定することができる。また、高剛性板材の端面を樹脂層に合わせる必要がなくなるので、高剛性板材の寸法公差を緩めることができるため、コスト削減につながる。さらに、共通液室壁面が樹脂層のみになるので、共通液室形状が自由に形成できる。
[態様2]
共通液室形成基板における樹脂層の一部が、高剛性板材が露出する開口部を有し、該開口部が接合面に配置されている。態様2によれば、上記実施形態で説明したように、例えば成形の際に、金型に高剛性板材(例えば金属板材)を固定するためのピン等を立てた場合でも、高剛性板材が直接液体に接触しない構成にすることができる。
共通液室形成基板における樹脂層の一部が、高剛性板材が露出する開口部を有し、該開口部が接合面に配置されている。態様2によれば、上記実施形態で説明したように、例えば成形の際に、金型に高剛性板材(例えば金属板材)を固定するためのピン等を立てた場合でも、高剛性板材が直接液体に接触しない構成にすることができる。
[態様3]
高剛性板材の材料として、ステンレススチール、炭素鋼、アルミ合金およびセラミックスの何れかが用いられている。態様3によれば、上記実施形態で説明したように、例えば炭素鋼を用いることにより、従来のステンレススチールに比べて安価になり、さらに剛性が高くなるため、保持基板との接合精度の向上につながる。
高剛性板材の材料として、ステンレススチール、炭素鋼、アルミ合金およびセラミックスの何れかが用いられている。態様3によれば、上記実施形態で説明したように、例えば炭素鋼を用いることにより、従来のステンレススチールに比べて安価になり、さらに剛性が高くなるため、保持基板との接合精度の向上につながる。
[態様4]
樹脂層が、熱可塑性樹脂で形成されている。態様4によれば、上記実施形態で説明したように、熱可塑性樹脂として、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)を用いることで、耐溶剤性が向上する。また発塵を減らすことができる。
樹脂層が、熱可塑性樹脂で形成されている。態様4によれば、上記実施形態で説明したように、熱可塑性樹脂として、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)を用いることで、耐溶剤性が向上する。また発塵を減らすことができる。
[態様5]
樹脂層には、ガラス繊維が含まれている。態様5によれば、上記実施形態で説明したように、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)がガラス繊維を50質量%以上含んでいることで高剛性板材との熱(線)膨張係数を近づけ、共通液室形成基板の変形を防止することができる。
樹脂層には、ガラス繊維が含まれている。態様5によれば、上記実施形態で説明したように、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)がガラス繊維を50質量%以上含んでいることで高剛性板材との熱(線)膨張係数を近づけ、共通液室形成基板の変形を防止することができる。
[態様6]
高剛性板材と、樹脂層との熱膨張係数がほぼ同じである。態様6によれば、上記実施形態で説明したように、射出成形法を用いて高剛性板材と樹脂層を一体形成することができ、成形後の反りを低減することができる。
高剛性板材と、樹脂層との熱膨張係数がほぼ同じである。態様6によれば、上記実施形態で説明したように、射出成形法を用いて高剛性板材と樹脂層を一体形成することができ、成形後の反りを低減することができる。
[態様7]
樹脂層と高剛性板材とは、インサート成型法によって一体成型される。態様7によれば、上記実施形態で説明したように、一体成型することで、製造工程を簡略化でき、コストダウンにつながる。また、複数の共通液室は射出成形法を用いインサート成形により共通液室基板上に独立して一体形成されていることで、共通液室内の圧力変化などの影響を分離することができる。
樹脂層と高剛性板材とは、インサート成型法によって一体成型される。態様7によれば、上記実施形態で説明したように、一体成型することで、製造工程を簡略化でき、コストダウンにつながる。また、複数の共通液室は射出成形法を用いインサート成形により共通液室基板上に独立して一体形成されていることで、共通液室内の圧力変化などの影響を分離することができる。
[態様8]
共通液室の端部が、ノズル基板に対して平行または垂直に狭窄している。態様8によれば、上記実施形態で説明したように、共通液室の端部が狭窄していることで、共通液室の液体充填性が向上する。
共通液室の端部が、ノズル基板に対して平行または垂直に狭窄している。態様8によれば、上記実施形態で説明したように、共通液室の端部が狭窄していることで、共通液室の液体充填性が向上する。
[態様9]
請求項1ないしの8何れか1つに記載の液滴吐出ヘッドと、液滴吐出ヘッドの共通液室に供給する液体を貯蔵する液体貯蔵部と、を備えた液滴吐出装置である。態様9によれば、上記実施形態で説明したように、共通液室形成基板を一体成形することで、安価かつ平面度の良い液滴吐出装置を提供できる。
請求項1ないしの8何れか1つに記載の液滴吐出ヘッドと、液滴吐出ヘッドの共通液室に供給する液体を貯蔵する液体貯蔵部と、を備えた液滴吐出装置である。態様9によれば、上記実施形態で説明したように、共通液室形成基板を一体成形することで、安価かつ平面度の良い液滴吐出装置を提供できる。
[態様10]
請求項1ないしの8何れか1つに記載の液滴吐出ヘッドまたは請求項9記載の液滴吐出装置を備えた画像形成装置である。態様10によれば、上記実施形態で説明したように、安定したインク吐出特性が得られ、画質が向上するとともに、液滴吐出ヘッドを備えたことで上述した効果を奏する画像形成装置を提供できる。また、安価かつ平面度の良い液滴吐出装置を備えた画像形性装置を提供できる。
請求項1ないしの8何れか1つに記載の液滴吐出ヘッドまたは請求項9記載の液滴吐出装置を備えた画像形成装置である。態様10によれば、上記実施形態で説明したように、安定したインク吐出特性が得られ、画質が向上するとともに、液滴吐出ヘッドを備えたことで上述した効果を奏する画像形成装置を提供できる。また、安価かつ平面度の良い液滴吐出装置を備えた画像形性装置を提供できる。
以上述べたとおり、本発明を特定の実施形態および変形例等について説明したが、本発明が開示する技術は、上述した実施例を含む実施形態および変形例等に例示されているものに限定されない。それらを適宜組み合わせて構成してもよく、本発明の範囲内において、その必要性および用途等に応じて種々の実施形態や変形例あるいは実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。
本発明の適用範囲は、微小インクを吐出するインクジェット記録ヘッドに限定されず、例えばインクに代えて、その用途に応じて使用する任意の微小液体を吐出する液滴吐出ヘッドであってもよい。例えば、液滴吐出ヘッドを用いてパターニング用の液体レジストを吐出するパターニング装置等にも適用可能である。
本発明に係る画像形成装置は、図1および図2に示したインクジェット記録装置100に限らず、本発明の上記実施形態の記録ヘッド1を搭載したインクジェット方式の画像形成装置を含む画像形成装置でもよい。すなわち例えば、プリンタ、プロッタ、ワープロ、ファクシミリ、複写機、孔版印刷機を含む印刷装置等またはこれら2つ以上の機能を備えた複合機等においてインクジェット記録装置を含む画像形成装置にも適用可能である。
1 インクジェット記録ヘッド(液滴吐出ヘッドの一例)
2 ノズル基板
2a ノズル孔
3 個別液室基板
3a 個別液室
4 保持基板
5 高剛性板材
5a 共通液室
8 樹脂層
11 振動板
12 圧電素子
20 ヘッド本体
21 共通液室形成基板
22、23 スリット
30 ハウジング
50 インクカートリッジ(液滴吐出装置の一例)
100 インクジェット記録装置(画像形成装置の一例)
100A 記録装置本体
101 キャリッジ
103 インクカートリッジ
104 印字機構部
105 用紙(記録媒体の一例)
2 ノズル基板
2a ノズル孔
3 個別液室基板
3a 個別液室
4 保持基板
5 高剛性板材
5a 共通液室
8 樹脂層
11 振動板
12 圧電素子
20 ヘッド本体
21 共通液室形成基板
22、23 スリット
30 ハウジング
50 インクカートリッジ(液滴吐出装置の一例)
100 インクジェット記録装置(画像形成装置の一例)
100A 記録装置本体
101 キャリッジ
103 インクカートリッジ
104 印字機構部
105 用紙(記録媒体の一例)
Claims (10)
- 液滴を吐出するノズル孔を形成するノズル基板と、
前記ノズル孔に連通する、個別液室を形成する個別液室基板と、
前記個別液室が列状に複数配置され、該複数の個別液室に連通する共通液室を形成する共通液室形成基板と、を有する液滴吐出ヘッドにおいて、
前記ノズル基板と、前記個別液室基板と、前記共通液室形成基板とが積層されており、
前記共通液室形成基板は、金属板材を含む高剛性板材を樹脂層に内在して構成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。 - 前記共通液室形成基板における前記樹脂層の一部が、前記高剛性板材が露出する開口部を有し、該開口部が接合面に配置されていることを特徴とする請求項1記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記高剛性板材の材料として、ステンレススチール、炭素鋼、アルミ合金およびセラミックスの何れかが用いられていることを特徴とする請求項1または2記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記樹脂層が、熱可塑性樹脂で形成されていることを特徴とする請求項1ないし3の何れか1つに記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記樹脂層には、ガラス繊維が含まれていることを特徴とする請求項1ないし4の何れか1つに記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記高剛性板材と、前記樹脂層との熱膨張係数がほぼ同じであることを特徴とする請求項1ないし5の何れか1つに記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記樹脂層と前記高剛性板材とは、インサート成型法によって一体成型されることを特徴とする請求項1ないし6の何れか1つに記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記共通液室の端部が、前記ノズル基板に対して平行または垂直に狭窄していることを特徴とする請求項1ないしの7何れか1つに記載の液滴吐出ヘッド。
- 請求項1ないしの8何れか1つに記載の液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドの前記共通液室に供給する液体を貯蔵する液体貯蔵部と、
を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項1ないしの8何れか1つに記載の液滴吐出ヘッドまたは請求項9記載の液滴吐出装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013136650A JP2015009446A (ja) | 2013-06-28 | 2013-06-28 | 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置および画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013136650A JP2015009446A (ja) | 2013-06-28 | 2013-06-28 | 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置および画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015009446A true JP2015009446A (ja) | 2015-01-19 |
Family
ID=52303069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013136650A Pending JP2015009446A (ja) | 2013-06-28 | 2013-06-28 | 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置および画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015009446A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11678737B2 (en) | 2018-02-07 | 2023-06-20 | The Boeing Company | Methods for cleaning a surface |
-
2013
- 2013-06-28 JP JP2013136650A patent/JP2015009446A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11678737B2 (en) | 2018-02-07 | 2023-06-20 | The Boeing Company | Methods for cleaning a surface |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5256771B2 (ja) | 液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP6066263B2 (ja) | 液滴吐出ヘッド及び画像形成装置 | |
JP2011255578A (ja) | 圧電アクチュエータ、液体吐出ヘッド及び画像形成装置 | |
JP2013193445A (ja) | 液滴吐出装置及び画像形成装置 | |
JP2011056922A (ja) | 液体吐出ヘッド及び画像形成装置 | |
JP6213815B2 (ja) | 液滴吐出ヘッド及び画像形成装置 | |
JP6025052B2 (ja) | 液滴吐出ヘッド及び画像形成装置 | |
JP2012051236A (ja) | 液滴吐出ヘッド | |
JP2012254531A (ja) | ノズル板、液滴吐出ヘッド、液体カートリッジ、液滴吐出記録装置、およびノズル板の製造方法 | |
JP5327465B2 (ja) | 液体吐出ヘッド及びその製造方法、画像形成装置 | |
JP2014162192A (ja) | 液体吐出ヘッド及び画像形成装置 | |
JP5958795B2 (ja) | インクジェットヘッド及び画像形成装置 | |
JP2015009446A (ja) | 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置および画像形成装置 | |
JP6218012B2 (ja) | 液滴吐出ヘッドおよび画像形成装置 | |
JP6124108B2 (ja) | 液滴吐出ヘッドおよび画像形成装置 | |
JP2012126081A (ja) | ノズル板、液滴吐出装置、画像形成装置及びノズル板の製造方法 | |
JP5728934B2 (ja) | ヘッド回復装置及び画像形成装置 | |
JP5915189B2 (ja) | 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置および画像形成装置 | |
JP2014019128A (ja) | 液滴吐出ヘッド及び画像形成装置 | |
JP6238132B2 (ja) | 液滴吐出ヘッド及び画像形成装置 | |
JP2009056646A (ja) | 流路部材の構造、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び画像形成装置 | |
JP6264873B2 (ja) | 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び画像形成装置 | |
JP6701784B2 (ja) | 液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置 | |
JP6037212B2 (ja) | 液滴吐出ヘッドおよび画像形成装置 | |
JP6164516B2 (ja) | 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び画像形成装置 |