JP2017128110A - Liquid discharge head, liquid discharge unit, liquid discharge device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge head, a liquid discharge unit, and an apparatus for discharging liquid.
液体吐出ヘッドとして、例えば、複数の圧力発生素子が配列されたアクチュエータ基板上に、圧力発生素子を覆う保持基板（保護基板とも称される。）を接合し、保持基板には個別液室に液体を供給する共通液室を形成する共通液室部材を接着剤で接合したものがある。 As the liquid discharge head, for example, a holding substrate (also referred to as a protective substrate) that covers the pressure generating elements is bonded to an actuator substrate on which a plurality of pressure generating elements are arranged, and liquid is placed in an individual liquid chamber on the holding substrate. There is a common liquid chamber member that forms a common liquid chamber for supplying the liquid with an adhesive.
従来、液体噴射ヘッドと基部材とを接合材で接合し、接合材の周囲をシール材でシールして外気から遮断したものがある（特許文献１）。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a liquid jet head and a base member that are bonded to each other with a bonding material, and the periphery of the bonding material is sealed with a sealing material to be shielded from outside air (Patent Document 1).
また、接合体とノズル支持プレートを弾性接着剤で接合し、弾性接着剤で接合された接合領域から外部まで連通する当該ノズル支持プレートと当接する他の部材との隙間の少なくとも外部側を弾性接着剤よりも外部雰囲気中のガス成分及び湿度と低反応性を有する保護層により封止するものがある（特許文献２）。 Also, the joined body and the nozzle support plate are joined with an elastic adhesive, and at least the outer side of the gap between the joined area joined with the elastic adhesive and the other member contacting the nozzle support plate is elastically bonded. Some are sealed by a protective layer having a low reactivity with the gas component and humidity in the external atmosphere rather than the agent (Patent Document 2).
ところで、これらの文献に記載されているシール材や保護層は外部のガス成分や湿度から接着部を保護するものであり、内部に設けられた水分等に弱い接合材や弾性接着剤にガスや湿度が到達しない構成となっている。 By the way, the sealing material and the protective layer described in these documents protect the adhesive portion from an external gas component and humidity. The configuration is such that the humidity does not reach.
一方で、液体噴射ヘッドにおいては、液体の流れる流路や液室部分に面して接着を行う必要があり、このような部位の接合には水分や溶剤に強い接着剤が必要となるため、特許文献１、２に記載されるような接着剤は使用できない。
On the other hand, in the liquid ejecting head, it is necessary to adhere to the flow path and the liquid chamber part through which the liquid flows, and an adhesive strong against moisture and solvent is required for joining such a part, Adhesives as described in
それだけではなく、水分や溶剤に強い接着剤であったとしても、透気性の高い接着剤を用いた場合には、液室から接着剤を通して水分が揮発することで、液室内の液体が増粘し、吐出特性の変動や吐出不良を生じやすくなるという課題が生じるため、用いることのできる接着剤は著しく制限される。 Not only that, even if the adhesive is resistant to moisture and solvents, if a highly permeable adhesive is used, the liquid in the liquid chamber will thicken as the water evaporates from the liquid chamber through the adhesive. However, since the problem that the ejection characteristics fluctuate and ejection defects are likely to occur, the adhesive that can be used is significantly limited.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体の流れる部位に透気性を有する接着剤を用いても、安定した吐出特性を維持し、吐出不良を起こしにくくすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and aims to maintain stable discharge characteristics and make it difficult to cause defective discharge even when an adhesive having air permeability is used in a portion where liquid flows. .
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、
液体を吐出するノズルが設けられたノズル板と、
前記ノズルに通じる個別液室を少なくとも有する流路部材と、
前記個別液室に前記液体を供給する共通液室を有する共通液室部材と、を備え、
前記ノズル板、前記流路部材、前記共通液室部材のうちのいずれか２部品は、前記液体の流れる流路に面した接着剤で接合され、
前記接着剤の前記流路とは反対側に、前記接着剤の周りを取り囲んで封止部材が設けられている
構成とした。
In order to solve the above-described problem, a liquid discharge head according to the present invention includes:
A nozzle plate provided with nozzles for discharging liquid;
A flow path member having at least an individual liquid chamber communicating with the nozzle;
A common liquid chamber member having a common liquid chamber for supplying the liquid to the individual liquid chamber,
Any two parts of the nozzle plate, the flow path member, and the common liquid chamber member are joined with an adhesive facing the flow path of the liquid,
A sealing member is provided on the opposite side of the adhesive to the flow path so as to surround the adhesive.
本発明によれば、液体の流れる部位に透気性を有する接着剤を用いても、安定した吐出特性を維持し、吐出不良を起こしにくくすることができる。 According to the present invention, even if an adhesive having air permeability is used at a portion where the liquid flows, it is possible to maintain stable ejection characteristics and to prevent ejection failure.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体吐出ヘッドの一例の全体構成について図１ないし図４を参照して説明する。図１は同液体吐出ヘッドの分解斜視説明図、図２は同じくノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図、図３は図２の要部拡大断面説明図、図４は同じくノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. An overall configuration of an example of a liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is an exploded perspective view of the liquid discharge head, FIG. 2 is a cross-sectional view along the direction perpendicular to the nozzle arrangement direction, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. 2, and FIG. FIG.
この液体吐出ヘッドは、ノズル板１と、流路板２と、壁面部材である振動板３と、圧力発生素子である圧電素子１１と、保持基板５０と、ＦＰＣなどの配線部材６０と、共通液室部材を兼ねるフレーム部材７０とを備えている。
This liquid discharge head is common to the
ここで、流路板２、振動板３及び圧電素子１１で構成される部分を、本発明における「アクチュエータ基板２０」とする。ただし、アクチュエータ基板２０として独立の部材が形成された後にノズル板１や保持基板５０と接合されることまで意味するものではない。また、流路板２、振動板３及び保持基板５０を併せて「流路部材」とする。
Here, a portion constituted by the flow path plate 2, the
ノズル板１には、液体を吐出する複数のノズル４が形成されている。ここでは、ノズル４を配列したノズル列を４列配置した構成としている。
The
流路板２は、ノズル板１及び振動板３とともに、ノズル４が通じる個別液室６、個別液室６に通じる流体抵抗部７、流体抵抗部７が通じる液導入部（通路）８を形成している。
The flow path plate 2, together with the
この液導入部８は振動板３の通路（供給口）９と保持基板５０の流路となる開口部５１を介してフレーム部材７０で形成される共通液室１０に通じている。
The
振動板３は、個別液室６の壁面の一部を形成する変形可能な振動領域３０を形成している。そして、この振動板３の振動領域３０の個別液室６と反対側の面には、振動領域３０と一体的に圧電素子１１が設けられ、振動領域３０と圧電素子１１によって圧電アクチュエータ構成している。
The
圧電素子１１は、振動領域３０側から下部電極１３、圧電層（圧電体）１２及び上部電極１４を順次積層形成して構成している。この圧電素子１１上には絶縁膜２１が形成されている。
The
複数の圧電素子１１の共通電極となる下部電極１３は、共通配線１５を介して共通電極電源配線パターン５０８に接続されている。なお、下部電極１３は、図４に示すように、ノズル配列方向ですべての圧電素子１１に跨って形成される１つの電極層である。
The
また、圧電素子１１の個別電極となる上部電極１４は、個別配線１６を介して駆動回路部である駆動ＩＣ（以下、「ドライバＩＣ」という。）５００に接続されている。個別配線１６などは絶縁膜２２にて被覆されている。
The
ドライバＩＣ５００は、圧電素子列の列間の領域を覆うようにアクチュエータ基板２０にフリップチップボンディングなどの工法により実装されている。
The
アクチュエータ基板２０に搭載されたドライバＩＣ５００は、駆動波形（駆動信号）が供給される個別電極電源配線パターン５０９と接続されている。
The
配線部材６０に設けられた配線が、ドライバＩＣ５００と電気的に接続されており、配線部材６０の他端側は装置本体側の制御部に接続される。
The wiring provided in the
そして、アクチュエータ基板２０の振動板３側には、アクチュエータ基板２０上の圧電素子１１を覆っている保持基板５０が接着剤で接合されている。
A holding
保持基板５０は、共通液室１０と個別液室６側を通じる、ノズル配列方向に亘って延びるスリット状の貫通穴である開口部５１が形成されている。また、保持基板５０には、圧電素子１１を収容する凹部５２と、ドライバＩＣ５００を収容する開口部５３が設けられている。なお、開口部５１は、１又は複数の個別液室に対応して複数設ける構成でもよい。
The holding
この保持基板５０は、アクチュエータ基板２０と共通液室部材であるフレーム部材７０との間に介在し、共通液室１０の壁面の一部を形成している。
The holding
フレーム部材７０は、各個別液室６に液体を供給する共通液室１０が形成された共通液室部材である。なお、共通液室１０は４つのノズル列に対応してそれぞれ設けられる。また、外部からの液体供給口７１（図１）を介して共通液室１０に所要の色の液体が供給される。
The
フレーム部材７０には、ダンパ部材９０が接合されている。ダンパ部材９０は、共通液室１０の一部の壁面を形成する変形可能なダンパ９１と、ダンパ９１を補強するダンパプレート９２とを有している。
A
フレーム部材７０はノズル板１の外周部及び保持基板５０と接着剤で接合され、アクチュエータ基板２０及び保持基板５０を収容して、このヘッドのフレームを構成している。
The
そして、ノズル板１の周縁部及びフレーム部材７０の外周面の一部を覆うノズルカバー部材４５を設けている。
And the
この液体吐出ヘッドにおいては、ドライバＩＣ５００から圧電素子１１の上部電極１４と下部電極１３の間に電圧を与えることで、圧電層１２が電極積層方向、すなわち電界方向に伸張し、振動領域３０と平行な方向に収縮する。これにより、振動領域３０の下部電極１３側に引っ張り応力が発生し、振動領域３０が個別液室６側に撓み、内部の液体を加圧することで、ノズル４から液体が吐出される。
In this liquid ejection head, a voltage is applied from the
次に、本発明の第１実施形態における接着剤による接合領域及び封止部材による封止領域の概要について図５を参照して説明する。図５は同説明に供する平面説明図である。なお、図示を簡略化するために共通液室を２つにして説明している。 Next, the outline of the bonding region by the adhesive and the sealing region by the sealing member in the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory plan view for explaining the same. In order to simplify the illustration, two common liquid chambers are described.
図５（ａ）はフレーム部材７０に塗布される接着剤である接着剤８１の領域（接合領域となる。）と、封止部材８０の領域（封止領域となる。）とを示している。図５（ｂ）は保持基板５０における接着剤８１による接合領域８１ａと、封止部材８０による封止領域８０ａ１を示している。図５（ｃ）はノズル板１における封止部材８０による封止領域８０ａ１を示している。
FIG. 5A shows an area of an adhesive 81 that is an adhesive applied to the frame member 70 (becomes a joining area) and an area of the sealing member 80 (becomes a sealing area). . FIG. 5B shows a
本実施形態では、図５（ａ）に示すように、２つの共通液室１０の周囲を囲むようにフレーム部材７０に接着剤８１が塗布されて、図５（ｂ）に示すように、保持基板５０の接合領域８１ａと接合される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5A, an adhesive 81 is applied to the
また、フレーム部材７０には接着剤８１で囲まれた領域を含めて接着剤８１の周りを取り囲んで封止部材８０が配置される。そして、図５（ｃ）に示すように、フレーム部材７０の接着剤８１の周りの三辺はノズル板１の領域８０ａ１との間に封止部材８０が配置され、フレーム部材７０の接着剤８１の周りの残りの一辺は保持基板５０側の領域８０ａ２との間に封止部材８０が配置される。
The
これにより、平面視において、共通液室１０に臨む接着剤８１の周りを取り囲んで封止部材８０が設けられる。つまり、フレーム部材７０（共通液室部材）は、流路部材を構成する保持基板５０と液体の流れる流路（開口部５１を含む共通液室１０）に面した接着剤８１で接合され、接着剤８１の流路とは反対側に、接着剤８１の周りを取り囲んで封止部材８０が設けられている。
Thereby, the sealing
ここでは、封止部材８０は、平面視において、接着剤８１で囲まれた領域を含めて接着剤８１の周りを取り囲んで設けられる。なお、平面視とは、ヘッドのノズル板１の上方からノズル板１、アクチュエータ基板２０、保持基板５０を透過して視たとき状態の意味である。
Here, the sealing
このように、共通液室１０に臨む接着剤８１の周りを取り囲んでいる封止部材８０を設けることで、接着剤８１として透気性を有する接着剤を用いたとしても、接着剤８１を通しての水分の蒸発が抑制されて、液体の増粘を抑えることができ、安定した吐出性能を維持し、吐出不良を起こしにくくすることができる。さらに、接着剤８１としての材料選定の自由度を広く設定できる。
As described above, by providing the sealing
具体的に説明すると、一般的な液体吐出ヘッドにおいては、流路が形成される部分の接合には一般的に耐水性、耐溶剤性に優れ、透気性も低い接着剤が選定されて使用される。 Specifically, in a general liquid discharge head, an adhesive having excellent water resistance and solvent resistance and low air permeability is generally selected and used for joining portions where flow paths are formed. The
しかし、アクチュエータ基板に接合した保持基板（流路部材の一部を構成）に共通液室部材を接合した図２のような構成にあっては、アクチュエータ基板の圧力発生素子を駆動したときに、保持基板が振動して共通液室に振動が伝搬し、吐出特性が不安定となることがある。 However, in the configuration as shown in FIG. 2 in which the common liquid chamber member is bonded to the holding substrate (which constitutes part of the flow path member) bonded to the actuator substrate, when the pressure generating element of the actuator substrate is driven, The holding substrate vibrates and the vibration propagates to the common liquid chamber, and the ejection characteristics may become unstable.
これを、防ぐためには保持基板と共通液室部材とを弾性を有する接着剤で接合して振動を吸収することが有効であるが、このような接着剤は分子構造上、透気性が高いものが多く、流路を通る液体から接着剤を通して水分が揮発し流路内の液体の増粘が引き起こされる、吐出不良の原因となる。 In order to prevent this, it is effective to absorb vibration by joining the holding substrate and the common liquid chamber member with an elastic adhesive, but such an adhesive has high air permeability due to its molecular structure. In many cases, moisture is volatilized from the liquid passing through the flow path through the adhesive, thereby increasing the viscosity of the liquid in the flow path, resulting in ejection failure.
そこで、本実施形態では共通液室１０に臨む接着剤８１の周りを取り囲むようにしている。これにより、封止部材８０の内側であって封止部材８０と接着剤８１との間の領域の湿度が高くなり、流路内の液体の水分の揮発を抑制している。
Therefore, in this embodiment, the adhesive 81 facing the
封止部材８０の内側の湿度は環境温度における飽和水蒸気圧に達していることが好ましい。
It is preferable that the humidity inside the sealing
これにより、接着剤８１として弾性接着剤を使用して共通液室部材（フレーム部材７０）と保持基板５０とを接合することが可能になり、保持基板５０の振動が吸収減衰することで、保持基板５０が振動して共通液室部材（フレーム部材７０）に振動が伝搬し、吐出特性が不安定になることを低減できる。
Accordingly, it becomes possible to join the common liquid chamber member (frame member 70) and the holding
この場合、面直方向において、封止部材８０は、ノズル板１との間及び保持基板５０との間に設けられることで、詳細は後述するが、少なくとも一部は他の部分と高さが異なる位置に配置されることになり、立体的な封止が行われている。なお、面直方向とはヘッドの面直方向であり、ここでは、ノズル板、アクチュエータ基板、保持基板、共通液室部材の積層方向と同じである。
In this case, in the direction perpendicular to the surface, the sealing
また、上記の説明では２つの共通液室１０の周囲のそれぞれ接着剤８１が配置されていることで、接着剤８１で囲まれる領域が複数箇所あり、封止部材８０は、複数箇所の接着剤８１の周りを一括して取り囲んで配置されている。
In the above description, since the
まず、共通液室部材としてのフレーム部材について図６ないし図１２を参照して説明する。図６は同フレーム部材の平面説明図、図７は図６のＡ−Ａ線に沿う斜視断面説明図、図８は図６のＢ−Ｂ線に沿う斜視断面説明図、図９Ａは図６のＣ−Ｃ線に沿う斜視断面説明図、図９Ｂは図９Ａの要部拡大斜視説明図である。図１０は図６のＡ１−Ａ１線に沿う断面におけるリブ部分の説明図、図１１は図６のＢ１−Ｂ１線に沿うリブ部分の断面説明図、図１２は図６のＣ１−Ｃ１線に沿うリブ部分の断面説明図である。なお、フレーム部材にダンパ部材を接合した状態で示している。 First, a frame member as a common liquid chamber member will be described with reference to FIGS. 6 is an explanatory plan view of the frame member, FIG. 7 is an explanatory perspective sectional view taken along line AA in FIG. 6, FIG. 8 is an explanatory perspective sectional view taken along line BB in FIG. 6, and FIG. FIG. 9B is an enlarged perspective explanatory view of a main part of FIG. 9A. 10 is an explanatory view of the rib portion in the cross section along the line A1-A1 of FIG. 6, FIG. 11 is an explanatory view of the cross section of the rib portion along the line B1-B1 in FIG. 6, and FIG. It is sectional explanatory drawing of the rib part which follows. In addition, it has shown in the state which joined the damper member to the frame member.
なお、本実施形態においては、封止部材として、封止剤（例えばエポキシ系接着剤）を使用した例で説明する。 In the present embodiment, an example in which a sealing agent (for example, an epoxy adhesive) is used as the sealing member will be described.
共通液室部材であるフレーム部材７０には、図１０にも示すように、共通液室１０の周囲に、保持基板５０との接合面を形成する第１リブであるリブ１７２が設けられている。この場合、隣り合う共通液室１０の周囲の間には、リブ１７２、１７２間に段差部１７６が形成される。リブ１７２上には複数の凸形状部１７７が形成されている。
As shown in FIG. 10, the
フレーム部材７０には、図１０にも示すように、すべての共通液室１０の三方を囲んでノズル板１との接合面を形成する第２リブであるリブ１７０を設けている。ここでは、リブ１７０はフレーム部材７０とノズル板１との間に封止剤が介在するリブとなる。このリブ１７０は共通液室１０の長手方向に沿う一対の辺、及び短手方向に沿う一対の辺の内一方の辺を囲むように設けられている。また、フレーム部材７０の長手方向端部には配線部材６０が通される開口部７６を有している。
As shown in FIG. 10, the
ここで、面直方向（ノズル板１、保持基板５０、フレーム部材（共通液室部材）７０の積層方向）において、保持基板５０との接合面を形成する第１リブであるリブ１７２とノズル板１との接合面を形成する第２リブであるリブ１７０とは高さが異なる。つまり、第２リブであるリブ１７０は第１リブであるリブ１７２よりも高くしている。
Here, in the direction perpendicular to the surface (the laminating direction of the
そして、図１１及び図１２にも示すように、共通液室１０と開口部７６との間には、リブ１７１ａ、１７１ｂで三方が囲まれている凹部からなる封止剤塗布溝１７３が設けられている。リブ１７１ｂは、封止剤塗布溝１７３のノズル配列方向と直交する方向の端部に設けられ、図１１にも示すように、リブ１７０の接合面との間では段差部となる。
As shown in FIGS. 11 and 12, a
また、図１２に示すように、封止剤塗布溝１７３とリブ１７２間には封止剤逃げ溝１７４が設けられている。
Further, as shown in FIG. 12, a
次に、アクチュエータ基板及び保持基板と配線部材の接続部分について図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は同説明に供する斜視説明図、図１４はフレーム部材に接合するときの斜視説明図である。 Next, a connection portion between the actuator substrate and the holding substrate and the wiring member will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is an explanatory perspective view for explaining the same, and FIG. 14 is an explanatory perspective view for joining the frame member.
なお、以下の説明では、アクチュエータ基板２０及び保持基板５０を併せた部分を「アクチュエータユニット２０１」と称するが、１つの部材としてユニット化されて取り扱われることを要するものではない。また、アクチュエータユニット２０１、ノズル板１及び配線部材６０を併せた部分を「構造体２００」と称する。
In the following description, the combined portion of the
アクチュエータユニット２０１の長手方向（ノズル配列方向）の一端部には配線部材６０が取付けられ、取り付け部分は中間部材である樹脂部材６１がモールドされている。具体的には、保持基板５０の長手方向の一端部に配線部材６０が取付けられ、中間部材である樹脂部材６１がモールドされている。なお、中間部材とは、共通液室部材であるフレーム部材７０と保持基板５０との間に位置する部材との意味である。
A
そして、配線部材６０を接続した構造体２００をフレーム部材７０に取付けるとき、樹脂部材６１をフレーム部材７０の封止剤塗布溝１７３内にはめ込む。
Then, when the
次に、フレーム部材の接着剤の塗布領域及び封止剤の塗布領域について図１５ないし図１８を参照して説明する。図１５は同説明に供するフレーム部材及び構造体の接合面側平面説明図である。図１６は図１５のＡ１−Ａ１線に沿う断面におけるリブ部分の説明図、図１７は図１５のＢ１−Ｂ１線に沿うリブ部分の断面説明図、図１８は図１５のＣ１−Ｃ１線に沿うリブ部分の断面説明図である。 Next, the application area | region of the adhesive agent of a frame member and the application | coating area | region of a sealing agent are demonstrated with reference to FIG. FIG. 15 is a plane explanatory view of the joining surface side of the frame member and the structure provided for the description. 16 is an explanatory view of the rib portion in the cross section along the line A1-A1 of FIG. 15, FIG. 17 is an explanatory view of the cross section of the rib portion along the line B1-B1 in FIG. 15, and FIG. It is sectional explanatory drawing of the rib part which follows.
フレーム部材７０の各共通液室１０の周囲に形成されたリブ１７２の保持基板５０の接合面に接着剤８１が塗布されている。このとき、１つの共通液室１０については、その周囲を接着剤８１が途切れなく、無端状態で取り囲んでいる。
An adhesive 81 is applied to the bonding surface of the holding
なお、接着剤は、硬化後にゴム状体となる接着剤であり、シリコーン系接着剤を用いることができる。また、ウレタン系、バイオマス資源を用いたものなども使用できる。より振動を効果的に吸収できる接着剤としては、率が数十ＭＰａ以下のものが好ましい。 The adhesive is an adhesive that becomes a rubber-like body after curing, and a silicone-based adhesive can be used. In addition, urethane-based materials and biomass resources can also be used. As an adhesive that can absorb vibration more effectively, an adhesive having a rate of several tens of MPa or less is preferable.
フレーム部材７０のリブ１７０のノズル板１との接合面には封止剤８２が塗布される。封止剤８２は、平面視において、Ｕ字状（又はコ字状）に塗布されて、接着剤８１が塗布された領域の外側を囲むように設けられる。この場合、封止剤８２は、接着剤８１で囲まれる４つの領域を一括して取り囲むように設けられる。
A
フレーム部材７０の樹脂部材６１がはまり込む封止剤塗布溝１７３及びリブ１７１ｂには封止剤８２が塗布されている。
A
これらの封止剤塗布溝１７３及びリブ１７１ｂに塗布された封止剤８２と、フレーム部材７０のリブ１７０にＵ字状（又はコ字状）に塗布された封止剤８２とにより、平面視において、途切れのない無端状態で、接着剤８１で囲まれた領域を含めて接着剤８１の外側で接着剤８１を取り囲んでいる。
The
封止剤８２としては、前述のエポキシ系接着剤のように、率が高く、透気しにくいものが好ましい。率は数ＧＰａ以上が好ましい。封止剤８２は、接着剤８１として加熱硬化型を使用するときには、接着剤８１と同時に硬化できるものが好ましい。
As the
また、封止剤８２には、接着剤８１の透気度が１００〜１０００ｃｃ／ｍ２・２４ｈ（素材１ｍ２あたり２４時間に何ｃｃの水分が透過するかを示す単位）である場合、透気度が０〜１０ｃｃ／ｍ２・２４ｈの材料を用いることができる。
Further, when the air permeability of the adhesive 81 is 100 to 1000 cc / m 2 · 24 h (a unit indicating how many cc of moisture per 1 m 2 of material permeate in 24 hours), the
次に、フレーム部材と構造体とを接合した状態について図１９ないし図２２を参照して説明する。図１９はフレーム部材と構造体とを接合した状態におけるフレーム部材の共通液室周りの接合部分の断面説明図である。図２０は同じく図１６に相当するリブ部分の断面説明図、図２１は同じく図１７に相当するリブ部分の断面説明図、図２２は同じく図１８に相当するリブ部分の断面説明図である。 Next, a state where the frame member and the structure are joined will be described with reference to FIGS. 19 to 22. FIG. 19 is a cross-sectional explanatory view of a joint portion around the common liquid chamber of the frame member in a state where the frame member and the structure are joined. 20 is a cross-sectional explanatory view of the rib portion corresponding to FIG. 16, FIG. 21 is a cross-sectional explanatory view of the rib portion corresponding to FIG. 17, and FIG. 22 is a cross-sectional explanatory view of the rib portion corresponding to FIG.
上述したようにフレーム部材７０に接着剤８１及び封止剤８２を塗布して、構造体２００をフレーム部材７０に接合し、例えば加熱して硬化させることで、図１９ないし図２２に示すように、各部が接着剤８１又は封止剤８２で接合される。
As described above, the adhesive 81 and the
ここで、図１９に示すように、フレーム部材７０と保持基板５０とを接合する共通液室周りの接着剤８１は共通液室１０に一部が臨んでいる。
Here, as shown in FIG. 19, a part of the adhesive 81 around the common liquid chamber that joins the
これにより、開口部５１を伝搬する圧力波を減衰（ダンピング）することができる。
Thereby, the pressure wave propagating through the
ここで、本実施形態に係るヘッドでは、共通液室部材であるフレーム部材７０に、アクチュエータユニット２０１（アクチュエータ基板２０及び保持基板５０）が収容される収容空間７７（図６、図１４、図２０参照）を構成するリブ１７０を設けている。
Here, in the head according to the present embodiment, the housing space 77 (FIGS. 6, 14, and 20) in which the actuator unit 201 (the
フレーム部材７０にアクチュエータユニット２０１が接合された状態で、保持基板５０の長手方向の一端に設けた配線部材６０をフレーム部材７０の開口部７６から引き出すために、収容空間７７の配線部材６０を引きだす側には収容空間７７を構成するリブ１７０を設けない構造としている（図９Ａ参照）。
In a state where the
そのため、封止剤８２が塗布される領域（リブ１７０、リブ１７１ｂ、接着剤塗布溝１７３）には、面直方向において段差が生じることになる（図９Ａ、図１５参照）。
Therefore, a step is generated in the direction perpendicular to the region (
そして、リブ１７０及びリブ１７１ｂが封止剤８２でノズル板１と接合され、接着剤塗布溝１７３と配線部材６０をモールドしている樹脂部材６１とが封止剤８２で接合される（図２１、図２２参照）。
Then, the
このようにして、平面視において、接着剤８１で囲まれる領域を含めて接着剤８１の周りを取り囲んで封止剤８２が設けられるので、接着剤８１の透気性による液体の増粘を抑えることができ、接着剤８１を使用することによる吐出不良を抑制できる。
Thus, since the sealing
また、接着剤で保持基板５０とフレーム部材７０とを接合している領域よりも、さらに外側の領域で、ノズル板１を接着剤８１よりも率が高い封止剤８２でフレーム部材７０に接合している。
Further, the
これにより、ノズル板１の外周を頑丈にフレーム部材７０に接合することができ、ノズル板１の変形を抑えることができ、吐出不良を抑制することができる。
Thereby, the outer periphery of the
次に、本発明の第２実施形態について図２３も参照して説明する。図２３は同実施形態におけるフレーム部材の接着剤の塗布領域及び封止剤の塗布領域の説明に供する平面説明図である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 23 is an explanatory plan view for explaining an adhesive application region and a sealing agent application region of the frame member in the embodiment.
なお、本実施形態においても、封止部材として、封止剤（例えばエポキシ系接着剤）を使用した例で説明する。 In the present embodiment, an example in which a sealing agent (for example, an epoxy adhesive) is used as the sealing member will be described.
本実施形態では、フレーム部材７０の封止剤８２が塗布された領域よりも外側の領域でもある最外周面領域に第２接着剤である接着剤８３を塗布してノズル板１と接合している。なお、接着剤８３としては封止剤８２と同じものを使用して、塗布作業を簡単にしている。
In the present embodiment, the adhesive 83 that is the second adhesive is applied to the outermost peripheral surface region that is also the region outside the region where the
これにより、フレーム部材７０とノズル板１との隙間を通じて外部から液体が内部に侵入することを低減している。
As a result, the intrusion of liquid from the outside through the gap between the
次に、本発明の第３実施形態について図２４ないし図２６も参照して説明する。図２４は同実施形態におけるフレーム部材の平面説明図、図２５は同実施形態に係るヘッドをダンパ部材側から見た平面図、図２６は図２４のＣ−Ｃ線に相当する同ヘッドの断面説明図
である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 24 is a plan view of the frame member according to the embodiment, FIG. 25 is a plan view of the head according to the embodiment as viewed from the damper member side, and FIG. 26 is a cross-sectional view of the head corresponding to line CC in FIG. It is explanatory drawing.
本実施形態では、フレーム部材７０には構造体２００と接合した状態で、面内方向において、リブ１７２の外側で隣り合うリブ１７２及びリブ１７０との間に形成される空間７８（図２０も参照）を外部に通じる貫通穴７９が設けられている。この貫通穴７９はダンパ部材９０のダンパプレート９２に設けられた貫通穴９４に通じている。
In the present embodiment, the
そこで、ダンパプレート９２に設けられた貫通穴９４を封止部材（封止材）９５で封止して、外気が貫通穴９４及び貫通穴７９を通じて空間７８内に侵入することを阻止している。封止部材９５は封止剤８２と同じものでも異なるものでもよい。
Therefore, the through
これにより、位置決めやリーク検査などに使用可能な貫通穴７９を通じて接着剤８１の外側に常時外気が侵入することを防止でき、透気による共通液室１０内の液体の増粘を抑制できる。
Thereby, it is possible to prevent the outside air from constantly entering the outside of the adhesive 81 through the through-
また、封止部材９５による封止は、常温で行えることが好ましい。すなわち、密閉空間にして加熱硬化すると、空気の膨張により封止剤が決壊しリークパスが生じるためである。
Further, the sealing with the sealing
したがって、封止部材９５として封止剤８２と同じものを使用する場合、封止剤は加熱硬化と常温硬化が可能なものであることが好ましい。
Therefore, when the same member as the sealing
また、共通液室部材であるフレーム部材７０の貫通穴７９と封止部材（封止材）９５で封止することもできる。
Further, it can be sealed with a through
次に、本発明の第４実施形態について図２７を参照して説明する。図２７は同実施形態における接着剤による接合領域及び封止部材による封止領域の概要の説明に供する平面説明図である。なお、ここでも、図示を簡略化するために共通液室を２つにして説明している。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 27 is an explanatory plan view for explaining the outline of the bonding region by the adhesive and the sealing region by the sealing member in the embodiment. Here, in order to simplify the illustration, two common liquid chambers are described.
図２７（ａ）はフレーム部材７０に塗布される接着剤である接着剤８１の領域（接合領域になる。）と、封止部材８０の領域（封止領域になる。）と、開口部７６を塞ぐ封止部材８４を示している。図２７（ｂ）は保持基板５０における接着剤８１による接合領域８１ａを示している。図２７（ｃ）はノズル板１における封止部材８０による封止領域を示している。
FIG. 27A shows an area of an adhesive 81 that is an adhesive applied to the frame member 70 (becomes a joining area), an area of the sealing member 80 (becomes a sealing area), and an
本実施形態では、図２７（ａ）に示すように、２つの共通液室１０を囲むようにフレーム部材７０に接着剤８１が塗布され、図２７（ｂ）に示すように、保持基板５０の接合領域８１ａと接合される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 27A, an adhesive 81 is applied to the
また、平面視において、フレーム部材７０には接着剤８１で囲まれた領域を含めて接着剤８１の周りを取り囲んで封止部材８０が配置される。そして、図２７（ｃ）に示すように、フレーム部材７０の接着剤８１の周り四辺はノズル板１の領域８０ａ３との間に封止部材８０が配置される。
Further, the sealing
これにより、平面視において、共通液室１０に臨む接着剤８１の周りを囲んで封止部材８０が設けられる。ここで、封止部材８０は、接着剤８１で囲まれた領域を含めて接着剤８１の周りを囲んで設けられる。なお、平面視とは、ヘッドのノズル板１を上方からノズル板１、アクチュエータ基板２０、保持基板５０を透過して視たときの状態の意味である。
Thereby, the sealing
また、上記の説明では２つの共通液室１０の周囲のそれぞれ接着剤８１が配置されていることで、接着剤８１で囲まれる領域が複数箇所あり、封止部材８０は、複数箇所の接着剤８１の周りを一括して取り囲んで配置されている。
In the above description, since the
次に、本実施形態を適用したフレーム部材の接着剤の塗布領域及び封止剤の配置領域並びに封止剤の充填領域について図２８を参照して説明する。図２８は同説明に供するフレーム部材及び構造体の接合面側平面説明図である。 Next, an adhesive application region, a sealant arrangement region, and a sealant filling region of the frame member to which the present embodiment is applied will be described with reference to FIG. FIG. 28 is a plane explanatory view of the joining surface side of the frame member and the structure provided for the description.
なお、ここでは、封止部材８０として封止剤８２を使用し、封止部材８４として同じく封止剤３００を使用した例で説明する。
Here, an example in which the sealing
フレーム部材７０の各共通液室１０の周囲に形成されたリブ１７２の保持基板５０の接合面に接着剤８１が塗布されている。このとき、１つの共通液室１０については、その周囲を接着剤８１が途切れなく取り囲んでいる。
An adhesive 81 is applied to the bonding surface of the holding
なお、接着剤は、前述したように、硬化後にゴム状体となる接着剤であり、シリコーン系接着剤を用いることができる。また、ウレタン系、バイオマス資源を用いたものなども使用できる。より振動を効果的に吸収できる接着剤としては、率が数十ＭＰａ以下のものが好ましい。また、硬化時間を短縮するために加熱硬化できることが好ましい。 As described above, the adhesive is an adhesive that becomes a rubber-like body after curing, and a silicone-based adhesive can be used. In addition, urethane-based materials and biomass resources can also be used. As an adhesive that can absorb vibration more effectively, an adhesive having a rate of several tens of MPa or less is preferable. In addition, it is preferable that heat curing can be performed in order to shorten the curing time.
フレーム部材７０のリブ１７０のノズル板１との接合面には封止剤８２が塗布される。封止剤８２は、平面視において、フレーム部材７０の各共通液室１０の周囲に形成されたリブ１７２の保持基板５０の接合面に接着剤８１が塗布された領域の外側を囲むように設けられる。
A
封止剤８２としては、弾性率が高く、透気しにくいものが好ましい。弾性率は数ＧＰａ以上が好ましい。封止剤８２は、接着剤８１として加熱硬化型を使用するときには、接着剤８１と同時に硬化できるものが好ましい。
As the sealing
また、封止剤８２には、接着剤８１の透気度が１００〜１０００ｃｃ／ｍ２・２４ｈ（素材１ｍ２あたり２４時間に何ｃｃの水分が透過するかを示す単位）である場合、透気度が０〜１０ｃｃ／ｍ２・２４ｈの材料を用いることができる。
Further, when the air permeability of the adhesive 81 is 100 to 1000 cc / m 2 · 24 h (a unit indicating how many cc of moisture per 1 m 2 of material permeate in 24 hours), the
次に、接着剤８１、封止剤８２が塗布されたフレーム部材７０と配線部材６０を有した構造体２００を接合する。
Next, the
アクチュエータユニット２０１の長手方向（ノズル配列方向）の一端部には配線部材６０が取り付けられ、取り付け部分は中間部材である樹脂部材６１がモールドされ、アクチュエータユニット２０１、ノズル板１及び配線部材６０を併せた「構造体２００」が形成される。
A
配線部材６０を有した構造体２００をフレーム部材７０に接合するとき、構造体２００とフレーム部材７０とを位置合わせし、配線部材６０をフレーム部材７０の長手方向一端部に配置された開口部７６に通し、樹脂部材６１をフレーム部材７０の溝１７３にはめ込む。
When the
なお、フレーム部材７０の配線部材６０が通された開口部７６は封止剤３００で封止されている。
The
次に、フレーム部材７０と構造体２００とを接合した状態について図２９ないし図３３も参照して説明する。図２９はフレーム部材と構造体を接合した状態でノズル板側から見た斜視説明図、図３０は図２９の面Ｓ１における開口部分の破断面説明図である。図３１はフレーム部材と構造体を接合した状態でフレーム部材側から見た斜視説明図、図３２は同じくフレーム部材側から見た平面説明図、図３３は図３２のＤ−Ｄ線に相当する開口部分の拡大断面説明図である。
Next, the state in which the
前述したように、フレーム部材７０に接着剤８１及び封止剤８２を塗布して、構造体２００をフレーム部材７０に接合し、例えば加熱して硬化させることで、図１９及び図２０に示すように、各部が接着剤８１又は封止剤８２で接合される。
As described above, the adhesive 81 and the sealing
ここで、図１９に示すように、フレーム部材７０と保持基板５０とを接合する共通液室周りの接着剤８１は共通液室１０に一部が臨んでいる。
Here, as shown in FIG. 19, a part of the adhesive 81 around the common liquid chamber that joins the
これにより、開口部５１を伝搬する圧力波を減衰（ダンピング）することができる。
Thereby, the pressure wave propagating through the
構造体２００とフレーム部材７０とを接合したとき、フレーム部材７０の長手方向端部に設けられた開口部７６を通して、構造体２００に接続されている配線部材６０が引き出された状態になっている。
When the
このとき接着剤８１はアクチュエータユニット２０１と配線部材６０との取付け部にモールドされている樹脂部材６１を収納するためのフレーム部材７０に形成された溝１７３を介して開口部７６より外気と連通している。
At this time, the adhesive 81 communicates with the outside air through the
そこで、接着剤８１を外気から遮断するため、図３３に示すように、フレーム部材７０の開口部７６より引き出された配線部材６０を囲むように封止剤３００を塗布（充填）する。さらに、開口部７６に塗布された封止剤３００は、開口部７６を覆う状態を形成する。
Therefore, in order to block the adhesive 81 from the outside air, as shown in FIG. 33, the sealing
封止剤３００は常温硬化できることが好ましい。これは、前述した封止部材９５と同様に、密閉空間にして加熱硬化すると空気の膨張により封止剤が決壊しリークパスが生じるためである。
It is preferable that the
そして、封止部材の内側であって封止部材と接着剤８１との間の領域に高湿度の空気を流しこみ、封止剤３００にて配線部材６０を包囲し、開口部７６を封止剤３００で埋めて、開口部７６を封止することにより、接着剤８１を外気から遮断することができる。
Then, high-humidity air is poured into a region inside the sealing member and between the sealing member and the adhesive 81, the
このように、接着剤８１で囲まれた領域を含めて接着剤８１の周りを取り囲んでいる封止部材を設け、配線部材６０を通すための開口部７６も封止部材で封止することで、接着剤８１の透気性による液体の増粘を抑えることができ、接着剤８１を使用することによる吐出不良を抑制できる。
Thus, by providing the sealing member surrounding the adhesive 81 including the region surrounded by the adhesive 81, the
そして、接着剤８１で共通液室部材（フレーム部材７０）と保持基板５０とを接合していることにより、保持基板５０の振動が吸収減衰されるので、保持基板５０が振動して共通液室部材（フレーム部材７０）に振動が伝搬し、吐出特性が不安定になることを低減できる。
Since the common liquid chamber member (frame member 70) and the holding
次に、本発明の第５実施形態について図３４ないし図３８を参照して説明する。図３４は同実施形態に係るヘッドの長手方向（図２４のＣ−C線相当）に沿う一部破断断面説明図、図３５は図３４のＥ−Ｅ線に相当する平断面説明図、図３６は図３５のＦ−Ｆ線に相当する開口部部分の拡大断面説明図である。図３７は同ヘッドの分解斜視説明図、図３８は同ヘッドのフレーム部材の組み立て手順の説明に供する斜視説明図である。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 34 is a partially broken cross-sectional explanatory view along the longitudinal direction (corresponding to the CC line in FIG. 24) of the head according to the embodiment, and FIG. 35 is a flat cross-sectional explanatory view corresponding to the EE line in FIG. 36 is an enlarged cross-sectional explanatory view of the opening corresponding to the line FF in FIG. FIG. 37 is an exploded perspective view for explaining the head, and FIG. 38 is a perspective view for explaining the procedure for assembling the frame member of the head.
本実施形態では、フレーム部材７０は、第１部材である第１フレーム部７０Ａと第２部材である第２フレーム部７０Ｂとを接合して構成している。第２フレーム部７０Ｂは、ヘッド長手方向において、配線部材６０を通す開口部７６の部分で第１フレーム部７０Ａと分割され、面直方向においては、リブ３０４の部分で、ノズル板１との接合部分を第１フレーム部７０Ａに残して分割されている。
In the present embodiment, the
ここで、第１フレーム部７０Ａと第２フレーム部７０Ｂには、接合状態で開口部７６となる面側に、配線部材６０を介して対向する位置に、封止剤塗布用リブ３０２、３０３を設けている。また、第２フレーム部７０Ｂには第１フレーム部７０Ａと面直方向で接合するためのリブ３０４を設けている。
Here, the
そして、第１フレーム部７０Ａのリブ３０２と配線部材６０との間及び第２フレーム部７０Ｂのリブ３０３と配線部材６０との間をそれぞれ封止剤３００で封止し、開口部７６を封止剤３００で封止している。
Then, between the
このように、フレーム部材７０を開口部７６の部分で分割した第１フレーム部７０Ａと第２フレーム部７０Ｂで構成することで、リブ３０２、３０３をノズル板１に近い側に配置することができる。
As described above, the
これにより、開口部７６全体を封止剤３００で封止する場合よりも封止剤の量を少なくすることができるとともに、接着剤８１を配置する保持基板５０により近い位置において封止剤３００で開口部７６を封止することができる。
Thereby, while being able to reduce the quantity of sealing agent compared with the case where the
ここで、フレーム部材の組み立て手順について図３８を参照して説明する。図３８は同説明に供する斜視説明図である。 Here, the procedure for assembling the frame member will be described with reference to FIG. FIG. 38 is a perspective view for explaining the same.
まず、図３８（ａ）に示すように、第２フレーム部７０を除く部分を組み立てる。
First, as shown in FIG. 38A, the parts excluding the
そして、図３８（ｂ）に示すように、第１フレーム部７０Ａの開口部７６を形成する面に設けられたリブ３０２に封止剤３００を塗布し、塗布された封止剤３００上に配線部材６０を配置する。
Then, as shown in FIG. 38B, the sealing
次いで、図３８（ｃ）に示すように、第２フレーム部７０Ｂの第１フレーム部７０Ａのリブ３０２と対向するリブ３０３と、リブ３０４及び短手方向両側部の接合部に封止剤３００を塗布する。
Next, as shown in FIG. 38C, the
そして、図３８（ｄ）に示すように、フレーム部材７０の開口部７６を形成する位置に位置合わせする。
And as shown in FIG.38 (d), it aligns to the position which forms the opening
その後、第１フレーム部７０Ａに第２フレーム部７０Ｂを接合する。このとき、上述したように、第１フレーム部７０Ａのリブ３０２と配線部材６０との間、及び、第２フレーム部７０Ｂのリブ３０３と配線部材６０との間を含めて、配線部材６０の周囲は封止剤３００により包囲されて封止される。
Thereafter, the second frame portion 70B is joined to the
また、第２フレーム部７０Ｂのリブ３０４に塗布された封止剤３００により第１フレーム部７０Ａと第２フレーム部７０Ｂとが重なり合う面も封止剤３００により封止される。
Further, the surface where the
これにより、第１フレーム部７０Ａのリブ３０２に塗布された封止剤３００と、第２フレーム部７０Ｂのリブ３０３に塗布された封止剤３００と、第２フレーム部７０Ｂのリブ３０４に塗布された封止剤３００により、接着剤８１は外気から遮断される。
Thereby, the sealing
次に、本発明の第６実施形態について図３９を参照して説明する。図３９は同実施形態に係るヘッドのフレーム部材の開口部部分の拡大断面説明図である。 Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 39 is an enlarged cross-sectional explanatory view of the opening portion of the frame member of the head according to the embodiment.
本実施形態では、配線部材６０と開口部７６の壁面との間にスペーサ部材３３０を配置して、スペーサ部材３３０のヘッド外側に封止剤３００を充填して、配線部材６０の周囲を封止している。スペーサ部材３３０は例えばクリップ構成とすることで配線部材６０への取付けが容易になる。
In the present embodiment, the
これにより、封止剤３００の開口部７６内への流れ込みを抑制しつつ、少ない封止剤で確実に封止することができる。
Thereby, it can seal reliably with few sealing agents, suppressing the inflow into the
次に、本発明の第７実施形態について説明する。ここでは、上記第２実施形態の説明で使用した図２３を準用する。 Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. Here, FIG. 23 used in the description of the second embodiment is applied mutatis mutandis.
この第３実施形態では、封止部材として、接着性を有する封止剤に代えて、パッキンなどの弾性部材を使用している。 In this 3rd Embodiment, it replaces with the sealing agent which has adhesiveness as a sealing member, and uses elastic members, such as packing.
例えば、無端形状のゴムのような細長いパッキンを、図２３で示した封止剤８２の塗布領域である、フレーム部材７０のリブ１７０，リブ１７１ｂ、溝１７３に跨って配置し、更に図２３と同じ領域に接着剤８３を塗布する。
For example, an elongated packing such as endless rubber is disposed across the
そして、ノズル板１及びアクチュエータユニット２０１の樹脂部材６１とフレーム部材７０との間でパッキンを挟みこんだ状態で、接着剤８３によりノズル板１とアクチュエータユニット２０１をフレーム部材７０に接合する。
Then, the
これにより、平面視において、共通液室１０に臨む接着剤８１の周りを取り囲んで封止部材を設ける構成とすることができる。
Thereby, it can be set as the structure which surrounds the circumference | surroundings of the
なお、この第７実施形態における封止部材としてパッキンを使用する構成は、前記第４ないし第６実施形態に適用可能である。 In addition, the structure which uses packing as a sealing member in this 7th Embodiment is applicable to the said 4th thru | or 6th embodiment.
次に、本発明の第８実施形態について図４０を参照して説明する。図４０は同実施形態に係るヘッドの要部断面説明図である。 Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 40 is an explanatory cross-sectional view of a main part of the head according to the same embodiment.
本実施形態は、ノズル板１０１と流路部材１０２とを積層し、ノズル板１０１及び流路部材１０２に対して共通液室部材となるフレーム部材１７０を段違いで接合し、流路部材１０２の外周側に共通液室１１０を配置している。
In the present embodiment, the
なお、ノズル板１０１にはノズル１０４が形成され、流路部材１０２は個別液室１０６、流体抵抗部１０７、液導入部１０８．連通路１０５などを形成し、振動領域１３０には圧電素子１１１が設けられている。
A
そして、ここでは、フレーム部材１７０とノズル板１０１とが共通液室１１０に面する接着剤８１で接合され、接着剤８１の流路（共通液室１１０）とは反対側に、接着剤８１の周りを取り囲んで封止部材としての封止剤８２が設けられている。
Here, the
また、フレーム部材１７０と流路部材１０２とは共通液室１１０に面する接着剤８１で接合し、接着剤８１の流路（共通液室１１０）とは反対側に、接着剤８１の周りを取り囲んで封止部材としての封止剤８２が設けられている。
Further, the
なお、上述したように、流路部材を構成する保持基板と共通液室部材との接合、流路部材と共通液室部材の接合、ノズル板と共通液室部材との接合について説明したが、接合される部材はこれらに限られず、ノズル板と流路板（流路部材）との接合など、液体の流路、液室が形成される部材（例えば、上述したノズル板、流路板、振動板、保持基板、共通液室部材等）同士（２部品）の流路、液室に面する部分の接合について本発明の適用が可能である。 As described above, the bonding between the holding substrate constituting the flow path member and the common liquid chamber member, the bonding between the flow path member and the common liquid chamber member, and the bonding between the nozzle plate and the common liquid chamber member have been described. The members to be joined are not limited to these, and members in which liquid flow paths and liquid chambers are formed, such as joining of a nozzle plate and a flow path plate (flow path member) (for example, the above-described nozzle plate, flow path plate, The present invention can be applied to the joining of the flow path between the (diaphragm, holding substrate, common liquid chamber member, etc.) (two parts) and the portion facing the liquid chamber.
次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図４１及び図４２を参照して説明する。図４１は同装置の要部平面説明図、図４２は同装置の要部側面説明図である。 Next, an example of an apparatus for ejecting liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS. 41 is an explanatory plan view of the main part of the apparatus, and FIG. 42 is an explanatory side view of the main part of the apparatus.
この装置は、シリアル型装置であり、主走査移動機構４９３によって、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構４９３は、ガイド部材４０１、主走査モータ４０５、タイミングベルト４０８等を含む。ガイド部材４０１は、左右の側板４９１Ａ、４９１Ｂに架け渡されてキャリッジ４０３を移動可能に保持している。そして、主走査モータ４０５によって、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７間に架け渡したタイミングベルト４０８を介して、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動される。
This apparatus is a serial type apparatus, and the
このキャリッジ４０３には、本発明に係る液体吐出ヘッド４０４及びヘッドタンク４４１を一体にした液体吐出ユニット４４０を搭載している。液体吐出ユニット４４０の液体吐出ヘッド４０４は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド４０４は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。
A
液体吐出ヘッド４０４の外部に貯留されている液体を液体吐出ヘッド４０４に供給するための供給機構４９４により、ヘッドタンク４４１には、液体カートリッジ４５０に貯留されている液体が供給される。
The liquid stored in the
供給機構４９４は、液体カートリッジ４５０を装着する充填部であるカートリッジホルダ４５１、チューブ４５６、送液ポンプを含む送液ユニット４５２等で構成される。液体カートリッジ４５０はカートリッジホルダ４５１に着脱可能に装着される。ヘッドタンク４４１には、チューブ４５６を介して送液ユニット４５２によって、液体カートリッジ４５０から液体が送液される。
The
この装置は、用紙４１０を搬送するための搬送機構４９５を備えている。搬送機構４９５は、搬送手段である搬送ベルト４１２、搬送ベルト４１２を駆動するための副走査モータ４１６を含む。
This apparatus includes a
搬送ベルト４１２は用紙４１０を吸着して液体吐出ヘッド４０４に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト４１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４１３と、テンションローラ４１４との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。
The
そして、搬送ベルト４１２は、副走査モータ４１６によってタイミングベルト４１７及びタイミングプーリ４１８を介して搬送ローラ４１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。
The
さらに、キャリッジ４０３の主走査方向の一方側には搬送ベルト４１２の側方に液体吐出ヘッド４０４の維持回復を行う維持回復機構４２０が配置されている。
Further, on one side of the
維持回復機構４２０は、例えば液体吐出ヘッド４０４のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ部材４２１、ノズル面を払拭するワイパ部材４２２などで構成されている。
The maintenance /
主走査移動機構４９３、供給機構４９４、維持回復機構４２０、搬送機構４９５は、側板４９１Ａ，４９１Ｂ、背板４９１Ｃを含む筐体に取り付けられている。
The main
このように構成したこの装置においては、用紙４１０が搬送ベルト４１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト４１２の周回移動によって用紙４１０が副走査方向に搬送される。
In this apparatus configured as described above, the
そこで、キャリッジ４０３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド４０４を駆動することにより、停止している用紙４１０に液体を吐出して画像を形成
する。
Therefore, the
このように、この装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を安定して形成することができる。 Thus, since this apparatus includes the liquid ejection head according to the present invention, a high-quality image can be stably formed.
次に、本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図４３を参照して説明する。図４３は同ユニットの要部平面説明図である。 Next, another example of the liquid discharge unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 43 is an explanatory plan view of the main part of the unit.
この液体吐出ユニットは、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板４９１Ａ、４９１Ｂ及び背板４９１Ｃで構成される筐体部分と、主走査移動機構４９３と、キャリッジ４０３と、液体吐出ヘッド４０４で構成されている。
The liquid discharge unit includes a casing portion composed of
なお、この液体吐出ユニットの例えば側板４９１Ｂに、前述した維持回復機構４２０、及び供給機構４９４の少なくともいずれかを更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。
Note that a liquid discharge unit in which at least one of the above-described maintenance and
次に、本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例について図４４を参照して説明する。図４４は同ユニットの正面説明図である。 Next, still another example of the liquid discharge unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 44 is an explanatory front view of the unit.
この液体吐出ユニットは、流路部品４４４が取付けられた液体吐出ヘッド４０４と、流路部品４４４に接続されたチューブ４５６で構成されている。
This liquid discharge unit includes a
なお、流路部品４４４はカバー４４２の内部に配置されている。流路部品４４４に代えてヘッドタンク４４１を含むこともできる。また、流路部品４４４の上部には液体吐出ヘッド４０４と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。
The
本願において、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。 In the present application, the “apparatus for discharging liquid” is an apparatus that includes a liquid discharge head or a liquid discharge unit and drives the liquid discharge head to discharge liquid. The apparatus for ejecting liquid includes not only an apparatus capable of ejecting liquid to an object to which liquid can adhere, but also an apparatus for ejecting liquid toward the air or liquid.
この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。 This “apparatus for discharging liquid” may include means for feeding, transporting, and discharging a liquid to which liquid can adhere, as well as a pre-processing apparatus and a post-processing apparatus.
例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。 For example, as a “liquid ejecting device”, an image forming device that forms an image on paper by ejecting ink, a powder is formed in layers to form a three-dimensional model (three-dimensional model) There is a three-dimensional modeling apparatus (three-dimensional modeling apparatus) that discharges a modeling liquid onto the powder layer.
また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。 Further, the “apparatus for ejecting liquid” is not limited to an apparatus in which significant images such as characters and figures are visualized by the ejected liquid. For example, what forms a pattern etc. which does not have a meaning in itself, and what forms a three-dimensional image are also included.
上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。 The above-mentioned “applicable liquid” means that the liquid can be attached at least temporarily and adheres and adheres, or adheres and penetrates. Specific examples include recording media such as paper, recording paper, recording paper, film, and cloth, electronic parts such as electronic substrates and piezoelectric elements, powder layers (powder layers), organ models, and test cells. Yes, unless specifically limited, includes everything that the liquid adheres to.
上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。 The material of the above-mentioned “material to which liquid can adhere” is not limited as long as liquid such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics can be adhered even temporarily.
また、「液体」は、インク、処理液、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液、又は、アミノ酸、たんぱく質、カルシウムを含む溶液及び分散液なども含まれる。 In addition, “liquid” includes ink, processing liquid, DNA sample, resist, pattern material, binder, modeling liquid, or a solution and dispersion containing amino acid, protein, calcium, and the like.
また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。 In addition, the “device for ejecting liquid” includes a device in which the liquid ejection head and the device to which the liquid can adhere move relatively, but is not limited thereto. Specific examples include a serial type apparatus that moves the liquid discharge head, a line type apparatus that does not move the liquid discharge head, and the like.
また、「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。 In addition to the “device for discharging liquid”, a processing liquid coating apparatus for discharging a processing liquid onto a sheet for applying a processing liquid to the surface of the sheet for the purpose of modifying the surface of the sheet, or a raw material There is an injection granulating apparatus or the like that granulates fine particles of a raw material by spraying a composition liquid in which a solution is dispersed in a solution through a nozzle.
「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。 A “liquid ejection unit” is a unit in which functional parts and mechanisms are integrated with a liquid ejection head, and is an assembly of parts related to liquid ejection. For example, the “liquid discharge unit” includes a combination of at least one of a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance / recovery mechanism, and a main scanning movement mechanism with a liquid discharge head.
ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。 Here, the term “integrated” refers to, for example, a liquid discharge head, a functional component, and a mechanism that are fixed to each other by fastening, adhesion, engagement, etc., and one that is held movably with respect to the other. Including. Further, the liquid discharge head, the functional component, and the mechanism may be configured to be detachable from each other.
例えば、液体吐出ユニットとして、図２８で示した液体吐出ユニット４４０のように、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。
For example, there is a liquid discharge unit in which a liquid discharge head and a head tank are integrated as in the
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。 In addition, there is a liquid discharge unit in which a liquid discharge head and a carriage are integrated.
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、図２９で示したように、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。 In addition, there is a liquid discharge unit in which the liquid discharge head and the scanning movement mechanism are integrated by holding the liquid discharge head movably on a guide member that constitutes a part of the scanning movement mechanism. As shown in FIG. 29, there is a liquid discharge unit in which a liquid discharge head, a carriage, and a main scanning movement mechanism are integrated.
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。 Also, there is a liquid discharge unit in which a cap member that is a part of the maintenance / recovery mechanism is fixed to a carriage to which the liquid discharge head is attached, and the liquid discharge head, the carriage, and the maintenance / recovery mechanism are integrated. .
また、液体吐出ユニットとして、図３０で示したように、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。 In addition, as shown in FIG. 30, there is a liquid discharge unit in which a tube is connected to a liquid discharge head to which a head tank or a flow path component is attached, and the liquid discharge head and a supply mechanism are integrated. .
主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。 The main scanning movement mechanism includes a guide member alone. The supply mechanism includes a single tube and a single loading unit.
また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明したような圧電アクチュエータ（積層型圧電素子を使用するものでもよい。）以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。 The “liquid discharge head” is not limited to the pressure generating means to be used. For example, in addition to the piezoelectric actuator as described in the above embodiment (a multilayer piezoelectric element may be used), a thermal actuator using an electrothermal conversion element such as a heating resistor, a diaphragm and a counter electrode are included. An electrostatic actuator or the like may be used.
また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。 In addition, the terms “image formation”, “recording”, “printing”, “printing”, “printing”, “modeling” and the like in the terms of the present application are all synonymous.
１ ノズル板
２ 流路板
３ 振動板
４ ノズル
６ 個別液室
１０ 共通液室
１１ 圧電素子
１４ 上部電極（個別電極）
２０ アクチュエータ基板
５０ 保持基板
６０ 配線部材
７０ フレーム部材
７６ 開口部
８０ 封止部材
８１ 接着剤
８２ 封止剤
８４ 封止部材
９５ 封止剤
３００ 封止剤
４０３ キャリッジ
４０４ 液体吐出ヘッド
４４０ 液体吐出ユニット
DESCRIPTION OF
20
Claims (19)
前記ノズルに通じる個別液室を少なくとも有する流路部材と、
前記個別液室に前記液体を供給する共通液室を有する共通液室部材と、を備え、
前記ノズル板、前記流路部材、前記共通液室部材のうちのいずれか２部品は、前記液体の流れる流路に面した接着剤で接合され、
前記接着剤の前記流路とは反対側に、前記接着剤の周りを取り囲んで封止部材が設けられている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 A nozzle plate provided with nozzles for discharging liquid;
A flow path member having at least an individual liquid chamber communicating with the nozzle;
A common liquid chamber member having a common liquid chamber for supplying the liquid to the individual liquid chamber,
Any two parts of the nozzle plate, the flow path member, and the common liquid chamber member are joined with an adhesive facing the flow path of the liquid,
A liquid discharge head, wherein a sealing member is provided on the opposite side of the adhesive to the flow path so as to surround the adhesive.
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。 2. The liquid ejection head according to claim 1, wherein at least a part of the sealing member is disposed at a position different in height from the other part in the perpendicular direction.
前記封止部材は、前記複数箇所の前記弾性接着剤を一括して取り囲んでいる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。 There are a plurality of regions surrounded by the adhesive,
The liquid ejection head according to claim 1, wherein the sealing member collectively surrounds the elastic adhesives at the plurality of locations.
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 1, wherein the sealing member is a thermosetting sealant.
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 1, wherein the sealing member is a sealant that can be cured by heating and room temperature.
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 4. The liquid discharge head according to claim 1, wherein the sealing member is an epoxy adhesive, and the elastic adhesive is a silicone adhesive.
前記保持基板と前記共通液室部材とが前記接着剤で接合されている
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The flow path member is interposed between the flow path plate in which the individual liquid chamber is formed, the common liquid chamber member and the flow path plate, and supplies the liquid in the common liquid chamber to the individual liquid chamber. A holding substrate on which a path is formed,
The liquid discharge head according to claim 1, wherein the holding substrate and the common liquid chamber member are bonded with the adhesive.
ことを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid according to claim 7, wherein the sealing member is provided between the nozzle plate and the common liquid chamber member and between the holding substrate and the common liquid chamber member. Discharge head.
前記保持基板と前記接着剤で接合される接合面を形成する第１リブと、
前記ノズル板との間に前記封止部材が介在する第２リブとが設けられ、
面直方向において、前記第１リブと前記第２リブとの高さが異なる
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の液体吐出ヘッド。 In the common liquid chamber member,
A first rib forming a bonding surface to be bonded to the holding substrate with the adhesive;
A second rib with the sealing member interposed between the nozzle plate and the nozzle plate;
9. The liquid ejection head according to claim 7, wherein heights of the first rib and the second rib are different in a direction perpendicular to the surface.
前記保持基板には前記配線部材を前記保持基板との間に挟んでいる中間部材が設けられ、
前記共通液室部材と前記中間部材との間に前記封止部材が設けられている
ことを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 A wiring member is arranged at one end in the longitudinal direction of the holding substrate,
The holding substrate is provided with an intermediate member that sandwiches the wiring member between the holding substrate,
The liquid discharge head according to claim 7, wherein the sealing member is provided between the common liquid chamber member and the intermediate member.
前記溝において、前記共通液室部材と前記保持基板側の前記中間部材との間に前記封止部材が設けられている
ことを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出ヘッド。 A groove for fitting the intermediate member is formed in the common liquid chamber member,
The liquid discharge head according to claim 10, wherein the sealing member is provided between the common liquid chamber member and the intermediate member on the holding substrate side in the groove.
前記共通液室部材の前記貫通穴は封止部材で封止されている
ことを特徴とする請求項７ないし１１のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The common liquid chamber member has a through hole that communicates the space between the adhesive and the sealing member in the in-plane direction to the outside.
The liquid ejection head according to claim 7, wherein the through hole of the common liquid chamber member is sealed with a sealing member.
前記共通液室部材には、前記共通液室の一部の壁面を形成する変形可能なダンパと、ダンパを保持するダンパプレートと、を有するダンパ部材が接合されており、
前記ダンパプレートには、前記共通液室部材の貫通穴に通じる貫通穴が設けられ、
前記ダンパプレートの貫通穴は封止部材で封止されている
ことを特徴とする請求項７ないし１１のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The common liquid chamber member has a through hole that communicates the space between the adhesive and the sealing member in the in-plane direction to the outside.
A damper member having a deformable damper that forms a part of the wall surface of the common liquid chamber and a damper plate that holds the damper is joined to the common liquid chamber member,
The damper plate is provided with a through hole leading to the through hole of the common liquid chamber member,
The liquid ejection head according to claim 7, wherein the through hole of the damper plate is sealed with a sealing member.
前記共通液室部材と前記保持基板とが前記接着剤で接合されている領域よりも、外側の領域で、前記ノズル板と前記共通液室部材とが前記第２の接着剤で接合されている
ことを特徴とする請求項７ないし１３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The sealing member is a second adhesive having a higher elastic modulus than the adhesive,
The nozzle plate and the common liquid chamber member are joined by the second adhesive in a region outside the region where the common liquid chamber member and the holding substrate are joined by the adhesive. The liquid discharge head according to claim 7, wherein the liquid discharge head is provided.
前記共通液室部材には、前記配線部材を引き出すための開口部が形成され、
前記配線部材が前記共通液室部材の前記開口部内に配置され、
前記開口部内で前記配線部材の周りが封止されている
ことを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッド。 A wiring member is disposed at one end of the holding substrate in the longitudinal direction,
The common liquid chamber member is formed with an opening for drawing out the wiring member,
The wiring member is disposed in the opening of the common liquid chamber member;
The liquid discharge head according to claim 7, wherein the periphery of the wiring member is sealed in the opening.
前記第１部材と前記第２部材とを接合したときに前記開口部を形成する面側に、前記配線部材を介して対向するリブが設けられ、
前記第１部材のリブと前記配線部材の間、及び、前記第２部材のリブと前記配線部材の間が封止されている
ことを特徴とする請求項１５に記載の液体吐出ヘッド。 The common liquid chamber member is divided into a first member and a second member at the opening portion,
Ribs that are opposed to each other through the wiring member are provided on the surface side that forms the opening when the first member and the second member are joined.
The liquid discharge head according to claim 15, wherein a gap between the rib of the first member and the wiring member and a gap between the rib of the second member and the wiring member are sealed.
ことを特徴とする請求項１７に記載の液体吐出ユニット。 A head tank for storing liquid to be supplied to the liquid discharge head, a carriage on which the liquid discharge head is mounted, a supply mechanism for supplying liquid to the liquid discharge head, a maintenance / recovery mechanism for maintaining and recovering the liquid discharge head, and the liquid 18. The liquid ejection unit according to claim 17, wherein the liquid ejection head is integrated with at least one of a main scanning movement mechanism that moves the ejection head in the main scanning direction.
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