JP2022076849A - Liquid discharge head and device for discharging liquid - Google Patents

Abstract

To improve discharge performance of a liquid discharge head.SOLUTION: A liquid discharge head comprises at least a nozzle for discharging a liquid, a liquid chamber substrate that has a liquid chamber for storing the liquid discharged by the nozzle, and a diaphragm 3 that forms at least a partial wall surface of the liquid chamber. In the diaphragm 3, an island part 31 protruding to the other side of the liquid chamber is provided on a surface (a surface of an N-layer film 3N) on the other side of the liquid chamber. The island part 31 surrounds an area joined to a drive component by an adhesive, and has irregularities provided on an outside surface.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、液体吐出ヘッドおよび液体を吐出する装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge head and a device for discharging a liquid.

液体吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドが備える振動板では、電鋳によりめっき皮膜を積層する工法がある。振動板は接着剤で液室部品や駆動部品と加圧接合し、変位部を駆動させてインクを吐出する。インクジェットヘッドの吐出性能は、前述した部品の接合状態が大きく寄与する。部品同士を強固に接合するためには、駆動部品と振動板との接合面積を拡大することが有効である。 For the diaphragm provided in the inkjet head as a liquid discharge head, there is a method of laminating a plating film by electroforming. The diaphragm is pressure-bonded to the liquid chamber parts and drive parts with an adhesive, and the displacement part is driven to eject ink. The ejection performance of the inkjet head is greatly contributed by the bonding state of the above-mentioned parts. In order to firmly join the parts together, it is effective to expand the joint area between the drive parts and the diaphragm.

振動板の接合面積の拡大に関して、接合領域を取り囲む接着剤溜まりを設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
しかし、今までの接合領域を取り囲む接着剤溜まりを設ける方法は、駆動部品を加圧接合した際に、接着剤がはみ出し、振動板の変位部への流入を防止できなかった。また、変位部に接着剤が流入すると、変位部とその周囲が接着剤により拘束されるため、吐出異常が発生する問題があった。 Regarding the expansion of the joint area of the diaphragm, a technique of providing an adhesive reservoir surrounding the joint region has been proposed (for example, Patent Document 1).
However, the conventional method of providing an adhesive reservoir surrounding the bonding region has not been able to prevent the adhesive from squeezing out and flowing into the displacement portion of the diaphragm when the drive component is pressure-bonded. Further, when the adhesive flows into the displacement portion, the displacement portion and its surroundings are restrained by the adhesive, so that there is a problem that a discharge abnormality occurs.

本発明は、液体吐出ヘッドの吐出性能を向上させることを目的とする。 An object of the present invention is to improve the discharge performance of a liquid discharge head.

上述した課題を解決するために、本発明は、
液体を吐出するノズルと、
前記ノズルが吐出する液体を蓄える液室を有する液室基板と、
前記液室の少なくとも一部の壁面を形成する振動板と、を備える液体吐出ヘッドであって、
前記振動板は、前記液室と反対側の表面に、前記液室と反対側に突出するアイランド部を有し、
前記アイランド部は、接着剤により駆動部品と接合する領域を囲み、外側表面に凹凸が設けられることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention
A nozzle that discharges liquid and
A liquid chamber substrate having a liquid chamber for storing the liquid discharged by the nozzle, and a liquid chamber substrate.
A liquid discharge head including a diaphragm forming at least a part of the wall surface of the liquid chamber.
The diaphragm has an island portion protruding to the opposite side of the liquid chamber on the surface opposite to the liquid chamber.
The island portion surrounds a region to be joined to the drive component by an adhesive, and is characterized in that the outer surface is provided with irregularities.

本発明によれば、液体吐出ヘッドの吐出性能を向上させることができる。 According to the present invention, the discharge performance of the liquid discharge head can be improved.

一実施形態の液体吐出ヘッドが有する振動板の構造例を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structural example of the diaphragm which the liquid discharge head of one Embodiment has. 図１の振動板に、アイランド部内に収まる駆動部品を接着剤で接合した状態例を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the state example in which the drive component which fits in an island part is bonded to the diaphragm of FIG. 1 with an adhesive. 図１の振動板に、アイランド部内に収まらない駆動部品を接着剤で接合した状態例を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the state example in which the driving component which does not fit in an island part is bonded to the diaphragm of FIG. 1 with an adhesive. 一実施形態の液体吐出ヘッドの一例のノズル配列方向と直交する方向（圧力室長手方向）に沿う断面説明図である。It is sectional drawing which follows the direction (the longitudinal direction of a pressure chamber) orthogonal to the nozzle arrangement direction of an example of a liquid discharge head of one Embodiment. 図５の液体吐出ヘッドのノズル配列方向に沿う断面説明図である。It is sectional drawing which follows the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head of FIG. 一実施形態の液体吐出ヘッドの他の例の外観斜視説明図である。It is an external perspective explanatory view of another example of the liquid discharge head of one Embodiment. 図７の液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。It is sectional drawing explanatory drawing of the direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head of FIG. 一実施形態の液体を吐出する装置の一例の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of an example of the apparatus which discharges a liquid of one Embodiment. 図８の液体を吐出する装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。It is a plane explanatory view of an example of the head unit of the apparatus which discharges a liquid of FIG. 一実施形態の液体を吐出する装置の他の例の要部平面説明図である。It is a plane explanatory view of the main part of another example of the apparatus which discharges a liquid of one Embodiment. 図１０の液体を吐出する装置の要部側面説明図である。FIG. 10 is an explanatory side view of a main part of the device for discharging the liquid of FIG. 一実施形態の液体吐出ユニットの一例の要部平面説明図である。It is a plane explanatory view of the main part of an example of the liquid discharge unit of one Embodiment. 一実施形態の液体吐出ユニットの他の例の要部平面説明図である。It is a plane explanatory view of the main part of another example of the liquid discharge unit of one Embodiment.

以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In each drawing for explaining the embodiment of the present invention, components such as members and components having the same function or shape are once described by assigning the same reference numerals as much as possible. Then, the explanation is omitted.

一実施形態の液体吐出ヘッドは、液体を吐出するノズル（ノズル４）と、ノズルが吐出する液体を蓄える液室（圧力室６）を有する液室基板（流路板２）と、液室の少なくとも一部の壁面を形成する振動板（振動板部材３）とを、少なくとも備える。（ ）内は、後述する図４、５に示す液体吐出ヘッドの構成を一例として対応づけたものである。
まず、一実施形態の液体吐出ヘッドが備える振動板の実施形態について説明する。液体吐出ヘッド全体の構成例については、図４、５等を参照して後述する。 The liquid discharge head of one embodiment includes a liquid chamber substrate (flow path plate 2) having a nozzle (nozzle 4) for discharging liquid, a liquid chamber (pressure chamber 6) for storing the liquid discharged by the nozzle, and a liquid chamber. At least a vibrating plate (vibration plate member 3) forming at least a part of the wall surface is provided. The figures in parentheses () correspond to the configurations of the liquid discharge heads shown in FIGS. 4 and 5 described later as an example.
First, an embodiment of a diaphragm included in the liquid discharge head of one embodiment will be described. An example of the configuration of the entire liquid discharge head will be described later with reference to FIGS. 4, 5, and the like.

図１は、一実施形態の液体吐出ヘッドが有する振動板の構造例を説明する断面図であり、（Ａ）は一実施形態の振動板３を示し、（Ｂ）は比較例の振動板３ｐを示す。
振動板３は、１層目皮膜３ＡからＮ層目皮膜３Ｎ（Ｎは正の整数）まで順に積層した多層構造をしている。図１では、１層目皮膜３Ａを、液室の少なくとも一部の壁面を形成する面を有する皮膜とし、Ｎ層目皮膜３Ｎを、液室と反対側の表面を形成する面を有する皮膜として表している。
なお、図１では、振動板３の一部分を示し、駆動部品と接合するＮ層目皮膜３Ｎを、一例として３つ示している。図２、３も同様である。 1A and 1B are cross-sectional views illustrating a structural example of a diaphragm included in a liquid discharge head according to an embodiment, FIG. 1A shows a diaphragm 3 according to an embodiment, and FIG. 1B shows a diaphragm 3p of a comparative example. Is shown.
The diaphragm 3 has a multi-layer structure in which the first layer film 3A to the Nth layer film 3N (N is a positive integer) are laminated in order. In FIG. 1, the first layer film 3A is a film having a surface forming at least a part of the wall surface of the liquid chamber, and the Nth layer film 3N is a film having a surface forming a surface opposite to the liquid chamber. Represents.
Note that FIG. 1 shows a part of the diaphragm 3 and shows three N-layer coatings 3N to be joined to the driving component as an example. The same applies to FIGS. 2 and 3.

振動板３は、液室と反対側の表面となるＮ層目皮膜の面に、液室と反対側に突出するアイランド部３１を有する。アイランド部３１は、接着剤４１により駆動部品と接合する領域を囲むように形成される。他の部品（接合部品）としての駆動部品は、例えば、後述する図５に示す圧電素子１２である。また、アイランド部３１は、外側表面に凹凸が設けられる。ここで、アイランド部３１は、駆動部品を配置する側の面（駆動部品と接合し得る面）を内側表面とし、内側表面と反対側を外側表面とする。
振動板３は、めっき条件を調整し、Ｎ層目皮膜３Ｎに、外側表面に凹凸を設けたアイランド部３１を形成する構造とする。 The diaphragm 3 has an island portion 31 projecting to the opposite side of the liquid chamber on the surface of the N-layer film which is the surface opposite to the liquid chamber. The island portion 31 is formed so as to surround a region to be joined to the drive component by the adhesive 41. The driving component as another component (joining component) is, for example, the piezoelectric element 12 shown in FIG. 5, which will be described later. Further, the island portion 31 is provided with irregularities on the outer surface. Here, in the island portion 31, the surface on the side where the drive component is arranged (the surface that can be joined to the drive component) is the inner surface, and the side opposite to the inner surface is the outer surface.
The diaphragm 3 has a structure in which the plating conditions are adjusted to form an island portion 31 having irregularities on the outer surface on the N-layer film 3N.

図１（Ｂ）に比較例として示す振動板３ｐは、振動板３と同様の多層構造とし、Ｎ層目皮膜の面にアイランド部３１ｐを有する。
振動板３ｐは、Ｎ層目皮膜３Ｎ上に接合する駆動部品の周囲を取り囲むアイランド部３１ｐを形成する構造としているが、アイランド部３１ｐは、外側表面に凹凸が設けられていない点が異なる。 The diaphragm 3p shown as a comparative example in FIG. 1B has a multilayer structure similar to that of the diaphragm 3, and has an island portion 31p on the surface of the N-layer coating.
The diaphragm 3p has a structure that forms an island portion 31p that surrounds the periphery of the drive component to be joined on the N-layer coating 3N, except that the island portion 31p is not provided with irregularities on the outer surface.

一実施形態の液体吐出ヘッドが有する振動板３は、アイランド部３１に凹凸を設けることで、振動板３と駆動部品との接合面積を拡大できると同時に、はみ出した接着剤の変位部３３への流入を防止することにより、液体吐出ヘッドの吐出性能を向上させる。以下、図２、３を参照して駆動部品を接着剤により接合する際の、一実施形態と比較例との状態例について説明する。 The diaphragm 3 of the liquid discharge head of one embodiment can expand the joint area between the diaphragm 3 and the drive component by providing the island portion 31 with irregularities, and at the same time, the adhesive that has squeezed out can be displaced to the displacement portion 33. By preventing the inflow, the discharge performance of the liquid discharge head is improved. Hereinafter, a state example of one embodiment and a comparative example when the drive parts are joined with an adhesive will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

図２は、図１の振動板３に、アイランド部３１内に収まる駆動部品４３を接着剤４１で接合した状態例を説明する断面図であり、（Ａ）は一実施形態の振動板３に駆動部品４３を加圧接合した状態例を示し、（Ｂ）は比較例の振動板３ｐに駆動部品４３を加圧接合した状態例を示す。 FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a state in which a drive component 43 fitted in the island portion 31 is joined to the diaphragm 3 of FIG. 1 with an adhesive 41, and FIG. 2A is a cross-sectional view showing the diaphragm 3 of one embodiment. An example of a state in which the drive component 43 is pressure-bonded is shown, and (B) shows an example of a state in which the drive component 43 is pressure-bonded to the diaphragm 3p of the comparative example.

比較例の振動板３ｐは、図２（Ｂ）に示すように、部品間に塗布した接着剤４１がはみ出した場合、１層目皮膜３ＡからＮ層目皮膜３Ｎの側壁を伝って１層目皮膜３Ａの変位部３３へ流入することを防止できなかった。仮に接着剤４１のはみ出しを防止する場合、接着剤塗布量を減らす必要があり、接合力低下の懸念があった。その上、接着剤塗布量の管理幅を狭める必要があり、生産効率低下の問題があった。 As shown in FIG. 2B, the diaphragm 3p of the comparative example is the first layer along the side wall of the Nth layer film 3N from the first layer film 3A when the adhesive 41 applied between the parts protrudes. It was not possible to prevent the film 3A from flowing into the displacement portion 33. If it were to prevent the adhesive 41 from sticking out, it was necessary to reduce the amount of the adhesive applied, and there was a concern that the bonding strength would decrease. In addition, it is necessary to narrow the control range of the adhesive coating amount, which causes a problem of deterioration of production efficiency.

これに対し、一実施形態の振動板３は、図２（Ａ）に示すように、Ｎ層目皮膜３Ｎに設けたアイランド部３１が外側表面に凹凸を有することにより、凹凸が接着剤４１の流れ出しを防止する役割を果たす。これと同時に、Ｎ層目皮膜３Ｎとアイランド部３１内とに収まる駆動部品４３と間の接合面積を増大させる。
このため、接着剤４１の変位部３３への流入を防止でき、部品同士の接合力も強化できる。 On the other hand, in the diaphragm 3 of one embodiment, as shown in FIG. 2A, the island portion 31 provided on the N-layer coating 3N has irregularities on the outer surface, so that the irregularities are the adhesive 41. It plays a role in preventing outflow. At the same time, the joint area between the N-layer coating 3N and the drive component 43 that fits in the island portion 31 is increased.
Therefore, it is possible to prevent the adhesive 41 from flowing into the displacement portion 33, and it is possible to strengthen the joining force between the parts.

このように、一実施形態の液体吐出ヘッドは、アイランド部３１内に駆動部品が収まる場合において、他の部品との接合時に接着剤がはみ出して壁面を伝って流れ出すことを防止できると同時の部品同士の接合力も強化できる。 As described above, the liquid discharge head of one embodiment is a component that can prevent the adhesive from squeezing out and flowing out along the wall surface when the drive component is fitted in the island portion 31 at the time of joining with another component. The joining force between each other can also be strengthened.

図３は、図１の振動板３に、アイランド部３１内に収まらない駆動部品４５を接着剤で４１接合した状態例を説明する断面図であり、（Ａ）は一実施形態の振動板３に駆動部品４５を加圧接合した状態例を示し、（Ｂ）は比較例の振動板３ｐに駆動部品４５を加圧接合した状態例を示す。 FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a state in which a drive component 45 that does not fit in the island portion 31 is joined to the diaphragm 3 of FIG. 1 with an adhesive, and FIG. 3A is a cross-sectional view illustrating the diaphragm 3 of one embodiment. (B) shows an example of a state in which the drive component 45 is pressure-bonded to the diaphragm 3p of the comparative example.

比較例の振動板３ｐは、図３（Ｂ）に示すように、部品間に塗布した接着剤４１がはみ出した場合、１層目皮膜３ＡからＮ層目皮膜３Ｎの側壁を伝って１層目皮膜３Ａの変位部３３へ流入することを防止できなかった。また、アイランド部３１ｐ内に収まらない駆動部品４５を強く加圧接合した場合に、ｎ層目皮膜３Ｎとアイランド部３１ｐ内に収まらない駆動部品４５間に食い込む接着剤量を一定に保つことができなかった。例えば、駆動部品４５を強く加圧することで、接着剤４１がアイランド部３１ｐの体積以上にはみ出して、アイランド部３１ｐ内を接着剤４１で満たすことができなくなる。このような場合、アイランド部３１ｐ内に収まらない駆動部品４５の一部が接着剤に接触しなくなる。 As shown in FIG. 3B, the diaphragm 3p of the comparative example is the first layer along the side wall of the Nth layer film 3N from the first layer film 3A when the adhesive 41 applied between the parts protrudes. It was not possible to prevent the film 3A from flowing into the displacement portion 33. Further, when the drive component 45 that does not fit in the island portion 31p is strongly pressure-bonded, the amount of adhesive that bites between the n-th layer film 3N and the drive component 45 that does not fit in the island portion 31p can be kept constant. There wasn't. For example, by strongly pressing the drive component 45, the adhesive 41 protrudes beyond the volume of the island portion 31p, and the inside of the island portion 31p cannot be filled with the adhesive 41. In such a case, a part of the drive component 45 that does not fit in the island portion 31p does not come into contact with the adhesive.

これに対し、一実施形態の振動板３は、図３（Ａ）に示すように、接着剤４１を、アイランド部３１の外側に設けた凹凸により食い止めることができるので、１層目皮膜３ＡからＮ層目皮膜３Ｎの側壁を伝って１層目皮膜３Ａの変位部３３へ流入することを防止できる。またアイランド部３１ｐ内に収まらない駆動部品４５を強く加圧接合した場合でも、塗布した接着剤４１がアイランド部３１に設けた凹凸の効果により、１層目皮膜３Ａの変位部３３へ流入しない。このようにして、接着剤４１の大半がアイランド部３１内に収まるため、常に接着剤４１の量を一定に保つことができ、安定的な接合が実現される。 On the other hand, in the diaphragm 3 of one embodiment, as shown in FIG. 3A, the adhesive 41 can be stopped by the unevenness provided on the outside of the island portion 31, so that the adhesive 41 can be stopped from the first layer film 3A. It is possible to prevent the film from flowing into the displacement portion 33 of the first layer film 3A along the side wall of the N layer film 3N. Further, even when the drive component 45 that does not fit in the island portion 31p is strongly pressure-bonded, the applied adhesive 41 does not flow into the displacement portion 33 of the first layer film 3A due to the effect of the unevenness provided on the island portion 31. In this way, since most of the adhesive 41 is contained in the island portion 31, the amount of the adhesive 41 can always be kept constant, and stable bonding is realized.

このように、一実施形態の液体吐出ヘッドは、アイランド部３１内に駆動部品が収まらない場合において、他の部品との接合時に接着剤がはみ出して壁面を伝って流れ出すことを防止できると同時に接合箇所に食い込む接着剤の厚みを常に一定に保つことができる。 As described above, the liquid discharge head of one embodiment can prevent the adhesive from squeezing out and flowing out along the wall surface at the time of joining with other parts when the drive parts do not fit in the island portion 31, and at the same time, join. The thickness of the adhesive that bites into the spot can be kept constant at all times.

以上説明した通り、一実施形態の振動板３は、駆動部品との接合領域を取り囲むアイランド部３１の外側表面に凹凸を設けることで、接着剤４１があふれてはみ出した場合でも接着剤４１が振動板の変位部３３へ流入することを食い止めることができる。これと同時に接合面積拡大による接合力強化も可能になる。このため、接着剤４１の塗布量の管理幅を広げることができる。 As described above, in the diaphragm 3 of one embodiment, the adhesive 41 vibrates even when the adhesive 41 overflows and protrudes by providing unevenness on the outer surface of the island portion 31 surrounding the joint region with the drive component. It is possible to prevent the flow into the displacement portion 33 of the plate. At the same time, it is possible to strengthen the joining force by expanding the joining area. Therefore, the control range of the coating amount of the adhesive 41 can be widened.

次に、アイランド部３１の好ましい態様について説明する。
アイランド部３１は、凹凸を設けた部分が、凹凸を設けない部分（凹凸を設けた部分以外の部分）と比較して、表面粗さを粗くするとよい。
このようにすると、接着剤塗布量が多く、アイランド部３１を乗り越えて接着剤４１がはみ出した場合でも、表面の凹凸により接着剤４１の流れ出しを食い止めることができる。 Next, a preferred embodiment of the island portion 31 will be described.
The surface roughness of the island portion 31 may be rougher in the portion provided with the unevenness than in the portion not provided with the unevenness (the portion other than the portion provided with the unevenness).
By doing so, even if the amount of the adhesive applied is large and the adhesive 41 protrudes over the island portion 31, the unevenness of the surface can prevent the adhesive 41 from flowing out.

また、アイランド部３１に設ける凹凸は、一例として、粒塊とするとよい。粒塊は、例えば、粒径２から１５マイクロメートル、かつ、高さが５マイクロメートル以下であることが好ましい。
このようにすると、接着剤４１が振動板３の変位部３３へ流入することを防止し、複数のアイランド部３１が接着剤４１で拘束されることによる吐出異常を防止できる。また、接着剤４１が振動板３の変位部３３へ蓄積して変位部３３が厚膜化することによる吐出異常を防止できる。さらに、部品同士の接合力を強化することができる。 Further, the unevenness provided on the island portion 31 may be a grain mass as an example. The grain mass is preferably, for example, having a particle size of 2 to 15 micrometers and a height of 5 micrometers or less.
By doing so, it is possible to prevent the adhesive 41 from flowing into the displacement portion 33 of the diaphragm 3, and to prevent ejection abnormalities due to the plurality of island portions 31 being restrained by the adhesive 41. Further, it is possible to prevent an abnormality in ejection due to the adhesive 41 accumulating in the displacement portion 33 of the diaphragm 3 and the displacement portion 33 becoming a thick film. Further, the joining force between the parts can be strengthened.

さらに、アイランド部３１に設ける凹凸は、半球型と半円柱型との少なくとも一方の形状が、単独もしくはそれらが任意に重なり合った形状とするとよい。
このようにすると、アイランド部３１の高さ分だけ別にフォトリソグラフィー等を用いる必要がないため、工数が削減できる。 Further, the unevenness provided on the island portion 31 may be such that at least one of the hemispherical shape and the semi-cylindrical shape is a single shape or a shape in which they are arbitrarily overlapped.
By doing so, it is not necessary to use photolithography or the like separately for the height of the island portion 31, so that the man-hours can be reduced.

また、アイランド部３１は、凹凸を設けた部分と、凹凸を設けない部分とについて、Ｗｅｎｚｅｌの式、ｃｏｓθｗ＝ｒｃｏｓθを用いると以下のように説明することができる。
ここで、
θｗ：粗い面での接触角、
θ：同じ材質で平坦面での接触角、
ｒ：平坦面に対する粗い面の面積比
とする。
ここでは、接着剤が凹凸（または粒塊）の全てに食い込んでいることを前提にＷｅｎｚｅｌモデルを考える。 Further, the island portion 31 can be described as follows by using Wenzel's equation, cosθw = rcosθ, with respect to the portion provided with the unevenness and the portion without the unevenness.
here,
θw: Contact angle on rough surface,
θ: Contact angle on a flat surface made of the same material,
r: The area ratio of the rough surface to the flat surface.
Here, the Wenzel model is considered on the assumption that the adhesive bites into all of the unevenness (or grain mass).

凹凸を設けた部分を粗い面として算出した、平坦面に対する粗い面の面積比ｒの値は、凹凸を設けない部分を粗い面として算出した、平坦面に対する粗い面の面積比ｒの値より大きくするとよい。
親水性表面では、θｗはθより小さい値（θｗ＜θ）であるので、平坦面に対する凹凸（または粒塊）の割合（平坦面に対する粗い面の面積比ｒ）が大きい（密）ほど、凹凸面上での接触角θｗが小さくなり、接着剤の流れ出しを食い止めることが可能となる。 The value of the area ratio r of the rough surface to the flat surface calculated with the uneven portion as a rough surface is larger than the value of the area ratio r of the rough surface to the flat surface calculated with the portion without the uneven surface as a rough surface. It is good to do.
On a hydrophilic surface, θw is a value smaller than θ (θw <θ), so the larger the ratio of unevenness (or grain mass) to the flat surface (area ratio r of the rough surface to the flat surface), the unevenness. The contact angle θw on the surface becomes smaller, and it becomes possible to stop the outflow of the adhesive.

さらに、アイランド部３１は、凹凸に、めっき液の流量制御を施した部分と、アイランド部３１を形成する位置に対してめっき液の流れ方向を変化させて製造した部分との、少なくともいずれかを有するとよい。
このようにすると、アイランド部３１の高さ分だけ別にフォトリソグラフィー等を用いてめっき皮膜を積層する場合と比較して、工数を削減することができる。 Further, the island portion 31 has at least one of a portion in which the flow rate of the plating solution is controlled on the uneven surface and a portion manufactured by changing the flow direction of the plating solution with respect to the position where the island portion 31 is formed. It is good to have.
By doing so, the man-hours can be reduced as compared with the case where the plating film is laminated separately by the height of the island portion 31 by using photolithography or the like.

さらに加えて、アイランド部３１は、凹凸として設けた凸形状（または粒塊）が、１０００個／平方ミリメートル（ｍｍ^２）から２５００００個／平方ミリメートル存在するとよい。
このようにすると、めっき液の流量制御や流れ制御で製造することができる。 Furthermore, the island portion 31 may have convex shapes (or grain lumps) provided as irregularities of 1000 pieces / square millimeter (mm ² ) to 250,000 pieces / square millimeter.
In this way, it can be manufactured by controlling the flow rate or flow of the plating solution.

次に、上述した振動板３を用いる液体吐出ヘッドの全体の構成例について説明する。
図４は本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドの一例のノズル配列方向と直交する方向（圧力室長手方向）に沿う断面説明図、図５は同じくノズル配列方向に沿う断面説明図である。 Next, an example of the overall configuration of the liquid discharge head using the above-mentioned diaphragm 3 will be described.
FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction (longitudinal direction of the pressure chamber) of an example of the liquid discharge head according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view also along the nozzle arrangement direction. ..

本実施形態の液体吐出ヘッド１００は、ノズル板１と、個別流路部材である流路板２と、壁面部材としての振動板部材３とを積層接合している。そして、振動板部材３の振動領域（振動板）３０を変位させる圧電アクチュエータ１１と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通流路部材２０とを備えている。本明細書では、「振動板」は、振動板部材３のうち振動領域３０の部分とするが、厳密に区別するものではなく、振動板３または振動板部材３というように符号３を用いて記載する。図１から図３を参照して説明した振動板３は、図４、５では、振動領域３０に示している部分に相当する。 In the liquid discharge head 100 of the present embodiment, the nozzle plate 1, the flow path plate 2 which is an individual flow path member, and the diaphragm member 3 as a wall surface member are laminated and joined. Further, it includes a piezoelectric actuator 11 that displaces the vibration region (vibration plate) 30 of the diaphragm member 3, and a common flow path member 20 that also serves as a frame member of the head. In the present specification, the "diaphragm" is a portion of the vibration plate member 3 in the vibration region 30, but is not strictly distinguished, and the reference numeral 3 is used as the diaphragm 3 or the diaphragm member 3. Describe. The diaphragm 3 described with reference to FIGS. 1 to 3 corresponds to the portion shown in the vibration region 30 in FIGS. 4 and 5.

ノズル板１は、液体を吐出する複数のノズル４を有している。 The nozzle plate 1 has a plurality of nozzles 4 for discharging a liquid.

流路板２は、複数のノズル４に通じる複数の圧力室６と、各圧力室６にそれぞれ通じる個別流路である個別供給流路７と、１又は複数（本実施形態では１つ）の個別供給流路７に通じる液導入部となる中間供給流路８を形成している。 The flow path plate 2 includes a plurality of pressure chambers 6 leading to the plurality of nozzles 4, individual supply flow paths 7 which are individual flow paths leading to each pressure chamber 6, and one or more (one in the present embodiment). An intermediate supply flow path 8 is formed as a liquid introduction portion leading to the individual supply flow path 7.

振動板部材３は、流路板２の圧力室６の壁面を形成する変位可能な複数の振動板（振動領域）３０を有する。ここでは、振動板部材３は２層構造（限定されない）とし、流路板２側から薄肉部を形成する１層目皮膜３Ａと、厚肉部を形成する２層目皮膜３Ｂで構成されている。従って図４、５の構成例では、上述したアイランド部３１は、２層目皮膜３Ｂに設けられる。 The diaphragm member 3 has a plurality of displaceable diaphragms (vibration regions) 30 that form the wall surface of the pressure chamber 6 of the flow path plate 2. Here, the diaphragm member 3 has a two-layer structure (not limited), and is composed of a first-layer film 3A forming a thin-walled portion from the flow path plate 2 side and a second-layer film 3B forming a thick-walled portion. There is. Therefore, in the configuration examples of FIGS. 4 and 5, the island portion 31 described above is provided on the second layer film 3B.

そして、薄肉部である１層目皮膜３Ａで圧力室６に対応する部分に変形可能な振動領域３０を形成している。振動領域３０内には、２層目皮膜３Ｂで圧電アクチュエータ１１と接合する厚肉部であるアイランド部３０ａ、３０ｂを形成している。 Then, a deformable vibration region 30 is formed in a portion corresponding to the pressure chamber 6 in the first layer film 3A which is a thin-walled portion. In the vibration region 30, island portions 30a and 30b, which are thick portions to be joined to the piezoelectric actuator 11 by the second layer film 3B, are formed.

そして、振動板部材３の圧力室６とは反対側に、振動板部材３の振動領域３０を変形させる駆動手段（アクチュエータ手段、圧力発生手段）としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ１１を配置している。 Then, on the side of the diaphragm member 3 opposite to the pressure chamber 6, a piezoelectric actuator 11 including an electromechanical conversion element as a driving means (actuator means, pressure generating means) for deforming the vibration region 30 of the diaphragm member 3 is arranged. are doing.

この圧電アクチュエータ１１は、ベース部材１３上に接合した圧電部材にハーフカットダイシングによって溝加工をして、ノズル配列方向において、所要数の柱状の圧電素子１２を所定の間隔で櫛歯状に形成している。そして、圧電素子１２Ａは、振動板部材３の振動領域３０に形成した厚肉部であるアイランド部３０ａに接合している。圧電素子１２Ｂは、アイランド部３０ｂに接合している。 In this piezoelectric actuator 11, the piezoelectric member joined on the base member 13 is grooved by half-cut dicing to form a required number of columnar piezoelectric elements 12 in a comb-teeth shape at predetermined intervals in the nozzle arrangement direction. ing. The piezoelectric element 12A is joined to the island portion 30a, which is a thick portion formed in the vibration region 30 of the diaphragm member 3. The piezoelectric element 12B is joined to the island portion 30b.

この圧電素子１２は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極（端面電極）に接続され、外部電極にフレキシブル配線部材１５が接続されている。 The piezoelectric element 12 is formed by alternately laminating a piezoelectric layer and an internal electrode. The internal electrodes are each drawn out to an end face and connected to an external electrode (end face electrode), and a flexible wiring member 15 is connected to the external electrode. ing.

共通流路部材２０は複数の圧力室６に通じる共通供給流路１０を形成している。共通供給流路１０は、振動板部材３に設けた開口部９を介して液導入部となる中間供給流路８に連通し、中間供給流路８を介して個別供給流路７に通じている。 The common flow path member 20 forms a common supply flow path 10 leading to a plurality of pressure chambers 6. The common supply flow path 10 communicates with the intermediate supply flow path 8 serving as a liquid introduction portion through the opening 9 provided in the diaphragm member 3, and communicates with the individual supply flow path 7 via the intermediate supply flow path 8. There is.

この液体吐出ヘッド１００においては、例えば圧電素子１２に与える電圧を基準電位（中間電位）から下げることによって圧電素子１２が収縮し、振動板部材３の振動領域３０が引かれて圧力室６の容積が膨張することで、圧力室６内に液体が流入する。 In the liquid discharge head 100, for example, by lowering the voltage applied to the piezoelectric element 12 from the reference potential (intermediate potential), the piezoelectric element 12 contracts, the vibration region 30 of the vibrating plate member 3 is pulled, and the volume of the pressure chamber 6 is reached. As the pressure chamber 6 expands, the liquid flows into the pressure chamber 6.

その後、圧電素子１２に印加する電圧を上げて圧電素子１２を積層方向に伸長させ、振動板部材３の振動領域３０をノズル４に向かう方向に変形させて圧力室６の容積を収縮させることにより、圧力室６内の液体が加圧され、ノズル４から液体が吐出される。 After that, the voltage applied to the piezoelectric element 12 is increased to extend the piezoelectric element 12 in the stacking direction, the vibration region 30 of the vibrating plate member 3 is deformed in the direction toward the nozzle 4, and the volume of the pressure chamber 6 is contracted. , The liquid in the pressure chamber 6 is pressurized, and the liquid is discharged from the nozzle 4.

次に、一実施形態の液体吐出ヘッドの他の例を説明する。図６は、一実施形態の液体吐出ヘッドの他の例の外観斜視説明図である。図７は、同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。 Next, another example of the liquid discharge head of one embodiment will be described. FIG. 6 is an external perspective explanatory view of another example of the liquid discharge head of one embodiment. FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view in a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the head.

本実施形態の液体吐出ヘッド１００は、循環型液体吐出ヘッドであり、ノズル板１と、流路板２と、壁面部材としての振動板部材３とを積層接合している。そして、振動板部材３の振動領域（振動板）３０を変位させる圧電アクチュエータ１１と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通流路部材２０とを備えている。 The liquid discharge head 100 of the present embodiment is a circulation type liquid discharge head, in which a nozzle plate 1, a flow path plate 2, and a diaphragm member 3 as a wall surface member are laminated and joined. Further, it includes a piezoelectric actuator 11 that displaces the vibration region (vibration plate) 30 of the diaphragm member 3, and a common flow path member 20 that also serves as a frame member of the head.

そして、流路板２は、複数のノズル４に各々ノズル連通路５を介して通じる複数の圧力室６と、複数の圧力室６に各々通じる複数の流体抵抗部を兼ねる個別供給流路７と、２以上の個別供給流路７に通じる１又は複数の液導入部となる中間供給流路８などを形成している。 The flow path plate 2 includes a plurality of pressure chambers 6 that communicate with the plurality of nozzles 4 via the nozzle communication passages 5, and an individual supply flow path 7 that also serves as a plurality of fluid resistance portions that each communicate with the plurality of pressure chambers 6. 2. An intermediate supply flow path 8 or the like that serves as one or a plurality of liquid introduction portions leading to two or more individual supply flow paths 7 is formed.

個別供給流路７は、前記実施形態と同様に、個別供給流路７は、圧力室６よりも流体抵抗が高い２つの第１流路部７Ａ及び第２流路部７Ｂと、第１流路部７Ａと第２流路部７Ｂとの間に配置され、第１流路部７Ａ及び第２流路部７Ｂよりも流体抵抗が低い第３流路部７Ｃとを含む。 As for the individual supply flow path 7, the individual supply flow path 7 has two first flow path portions 7A and a second flow path portion 7B having higher fluid resistance than the pressure chamber 6, and the first flow path 7B, as in the above embodiment. It includes a third flow path portion 7C which is arranged between the road portion 7A and the second flow path portion 7B and has a lower fluid resistance than the first flow path portion 7A and the second flow path portion 7B.

なお、流路板２は、複数枚の板状部材２Ａ～２Ｅを積層して構成しているが、これに限るものではない。 The flow path plate 2 is configured by laminating a plurality of plate-shaped members 2A to 2E, but the present invention is not limited to this.

また、流路板２は、複数の圧力室６にノズル連通路５を介して各々通じる流路板２の面方向に沿う複数の個別回収流路５７と、２以上の個別回収流路５７に通じる１又は複数の液導出部となる中間回収流路５８を形成している。 Further, the flow path plate 2 is provided in a plurality of individual recovery flow paths 57 along the surface direction of the flow path plate 2 which are connected to the plurality of pressure chambers 6 via the nozzle communication passages 5, and two or more individual recovery flow paths 57. It forms an intermediate recovery flow path 58 that serves as one or a plurality of liquid outlets that communicate with each other.

個別回収流路５７は、圧力室６よりも流体抵抗が高い２つの第１流路部５７Ａ及び第２流路部５７Ｂと、第１流路部５７Ａと第２流路部５７Ｂとの間に配置され、第１流路部５７Ａ及び第２流路部５７Ｂよりも流体抵抗が低い第３流路部５７Ｃとを含む。個別回収流路５７は、第２流路部５７Ｂよりも循環方向において下流側となる流路部５７Ｄは第３流路部５７Ｃと同じ流路幅にしている。 The individual recovery flow path 57 is located between the two first flow path portions 57A and the second flow path portion 57B, which have higher fluid resistance than the pressure chamber 6, and between the first flow path portion 57A and the second flow path portion 57B. It includes a third flow path portion 57C that is arranged and has a lower fluid resistance than the first flow path portion 57A and the second flow path portion 57B. In the individual recovery flow path 57, the flow path portion 57D, which is on the downstream side in the circulation direction from the second flow path portion 57B, has the same flow path width as the third flow path portion 57C.

共通流路部材２０は、共通供給流路１０と共通回収流路５０とを形成している。なお、本実施形態においては、共通供給流路１０は、ノズル配列方向において共通回収流路５０と並ぶ流路部分１０Ａと、共通回収流路５０と並ばない流路部分１０Ｂとで構成している。 The common flow path member 20 forms a common supply flow path 10 and a common recovery flow path 50. In the present embodiment, the common supply flow path 10 is composed of a flow path portion 10A that is aligned with the common recovery flow path 50 in the nozzle arrangement direction and a flow path portion 10B that is not aligned with the common recovery flow path 50. ..

共通供給流路１０は、振動板部材３に設けた開口部９を介して液導入部となる中間供給流路８に連通し、中間供給流路８を介して個別供給流路７に通じている。共通回収流路５０は、振動板部材３に設けた開口部５９を介して液導出部となる中間回収流路５８に連通し、中間回収流路５８を介して個別回収流路５７に通じている。 The common supply flow path 10 communicates with the intermediate supply flow path 8 serving as a liquid introduction portion through the opening 9 provided in the diaphragm member 3, and communicates with the individual supply flow path 7 via the intermediate supply flow path 8. There is. The common recovery flow path 50 communicates with the intermediate recovery flow path 58 that serves as a liquid lead-out portion through the opening 59 provided in the diaphragm member 3, and passes through the individual recovery flow path 57 via the intermediate recovery flow path 58. There is.

また、共通供給流路１０は供給ポート７１に通じ、共通回収流路５０は回収ポート７２に通じている。 Further, the common supply flow path 10 leads to the supply port 71, and the common recovery flow path 50 leads to the recovery port 72.

なお、その他の振動板部材３の層構成、圧電アクチュエータ１１の構成などは、図４、５の構成例と同様である。 The layer structure of the other diaphragm member 3, the structure of the piezoelectric actuator 11, and the like are the same as the configuration examples of FIGS. 4 and 5.

次に、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置の一例について図８及び図９を参照して説明する。図８は同装置の概略説明図、図９は同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。 Next, an example of a device for discharging a liquid according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a schematic explanatory view of the device, and FIG. 9 is a plan view of an example of the head unit of the device.

この液体を吐出する装置である印刷装置５００は、連続体５１０を搬入する搬入手段５０１と、搬入手段５０１から搬入された連帳紙、シート材などの連続体５１０を印刷手段５０５に案内搬送する案内搬送手段５０３と、連続体５１０に対して液体を吐出して画像を形成する印刷を行う印刷手段５０５と、連続体５１０を乾燥する乾燥手段５０７と、連続体５１０を搬出する搬出手段５０９などを備えている。 The printing device 500, which is a device for discharging this liquid, guides and conveys the carrying-in means 501 for carrying in the continuous body 510 and the continuous body 510 such as continuous book paper and sheet material carried in from the carrying-in means 501 to the printing means 505. Guidance transport means 503, printing means 505 that discharges liquid to the continuum 510 to form an image, drying means 507 that dries the continuum 510, and unloading means 509 that carries out the continuum 510. It is equipped with.

連続体５１０は搬入手段５０１の元巻きローラ５１１から送り出され、搬入手段５０１、案内搬送手段５０３、乾燥手段５０７、搬出手段５０９の各ローラによって案内、搬送されて、搬出手段５０９の巻取りローラ５９１にて巻き取られる。 The continuum 510 is sent out from the original winding roller 511 of the carrying-in means 501, guided and conveyed by the rollers of the carrying-in means 501, the guiding and transporting means 503, the drying means 507, and the carrying-out means 509, and is guided and conveyed by the winding roller 591 of the carrying-out means 509. It is wound up at.

この連続体５１０は、印刷手段５０５において、搬送ガイド部材５５９上をヘッドユニット５５０及びヘッドユニット５５５に対向して搬送され、ヘッドユニット５５０から吐出される液体によって画像が形成され、ヘッドユニット５５５から吐出される処理液で後処理が行われる。 In the printing means 505, the continuous body 510 is conveyed on the transfer guide member 559 facing the head unit 550 and the head unit 555, an image is formed by the liquid discharged from the head unit 550, and the continuous body 510 is discharged from the head unit 555. Post-treatment is performed with the treatment liquid to be treated.

ここで、ヘッドユニット５５０には、例えば、搬送方向上流側から、４色分のフルライン型ヘッドアレイ５５１Ａ、５５１Ｂ、５５１Ｃ、５５１Ｄ（以下、色の区別しないときは「ヘッドアレイ５５１」という。）が配置されている。 Here, the head unit 550 is, for example, a full-line head array 551A, 551B, 551C, 551D for four colors from the upstream side in the transport direction (hereinafter, referred to as "head array 551" when the colors are not distinguished). Is arranged.

各ヘッドアレイ５５１は、液体吐出手段であり、それぞれ、搬送される連続体５１０に対してブラックＫ，シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの液体を吐出する。なお、色の種類及び数はこれに限るものではない。 Each head array 551 is a liquid discharging means, and discharges black K, cyan C, magenta M, and yellow Y liquids to the conveyed continuum 510, respectively. The types and numbers of colors are not limited to this.

ヘッドアレイ５５１は、例えば、本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッド１００をベース部材５５２上に千鳥状に並べて配置したものであるが、これに限らない。 The head array 551 is, for example, arranged with the liquid discharge heads 100 according to the embodiment of the present invention arranged in a staggered manner on the base member 552, but is not limited to this.

次に、本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の他の例について図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は同装置の要部平面説明図、図１１は同装置の要部側面説明図である。 Next, another example of a printing device as a device for discharging a liquid according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is an explanatory plan view of a main part of the device, and FIG. 11 is an explanatory view of a side surface of the main part of the device.

この印刷装置５００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。 The printing device 500 is a serial type device, and the carriage 403 is reciprocated in the main scanning direction by the main scanning moving mechanism 493. The main scanning movement mechanism 493 includes a guide member 401, a main scanning motor 405, a timing belt 408, and the like. The guide member 401 is bridged over the left and right side plates 491A and 491B to movably hold the carriage 403. Then, the carriage 403 is reciprocated in the main scanning direction by the main scanning motor 405 via the timing belt 408 bridged between the drive pulley 406 and the driven pulley 407.

このキャリッジ４０３には、本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッド１００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１００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１００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。 The carriage 403 is equipped with a liquid discharge unit 440 in which a liquid discharge head 100 and a head tank 441 according to an embodiment of the present invention are integrated. The liquid discharge head 100 of the liquid discharge unit 440 discharges, for example, liquids of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). Further, the liquid discharge head 100 has a nozzle row composed of a plurality of nozzles arranged in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, and is mounted with the discharge direction facing downward.

液体吐出ヘッド１００は、液体循環装置（図示せず）と接続されて、所要の色の液体が循環供給される。 The liquid discharge head 100 is connected to a liquid circulation device (not shown) to circulate and supply a liquid of a required color.

この印刷装置５００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。 The printing device 500 includes a transport mechanism 495 for transporting the paper 410. The transport mechanism 495 includes a transport belt 412, which is a transport means, and a sub-scanning motor 416 for driving the transport belt 412.

搬送ベルト４１２は用紙４１０を吸着して液体吐出ヘッド１００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 transport belt 412 attracts the paper 410 and transports it at a position facing the liquid discharge head 100. The transport belt 412 is an endless belt, and is hung between the transport roller 413 and the tension roller 414. Adsorption can be performed by electrostatic adsorption, air suction, or the like.

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。 Then, the transport belt 412 orbits in the sub-scanning direction by rotationally driving the transport roller 413 via the timing belt 417 and the timing pulley 418 by the sub-scanning motor 416.

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１００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 carriage 403 in the main scanning direction, a maintenance / recovery mechanism 420 for maintaining / recovering the liquid discharge head 100 is arranged on the side of the transport belt 412.

維持回復機構４２０は、例えば液体吐出ヘッド１００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 / recovery mechanism 420 includes, for example, a cap member 421 that caps the nozzle surface (the surface on which the nozzle is formed) of the liquid discharge head 100, a wiper member 422 that wipes the nozzle surface, and the like.

主走査移動機構４９３、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 scanning movement mechanism 493, the maintenance / recovery mechanism 420, and the transport mechanism 495 are attached to a housing including the side plates 491A and 491B and the back plate 491C.

このように構成したこの印刷装置５００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 the printing apparatus 500 configured in this way, the paper 410 is fed onto the transport belt 412 and sucked, and the paper 410 is conveyed in the sub-scanning direction by the circumferential movement of the conveyor belt 412.

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１００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, by driving the liquid ejection head 100 in response to the image signal while moving the carriage 403 in the main scanning direction, the liquid is ejected onto the stopped paper 410 to form an image.

次に、一実施形態の液体吐出ヘッドを用いる液体吐出ユニットの一例について図１２を参照して説明する。図１２は同ユニットの要部平面説明図である。 Next, an example of a liquid discharge unit using the liquid discharge head of one embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an explanatory plan view of a main part of the unit.

この液体吐出ユニット４４０、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１００で構成されている。 Among the members constituting the liquid discharge unit 440 and the device for discharging the liquid, the housing portion composed of the side plates 491A, 491B and the back plate 491C, the main scanning moving mechanism 493, the carriage 403, and the liquid. It is composed of a discharge head 100.

なお、この液体吐出ユニット４４０の例えば側板４９１Ｂに、前述した維持回復機構４２０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。 It is also possible to form a liquid discharge unit in which the above-mentioned maintenance / recovery mechanism 420 is further attached to, for example, the side plate 491B of the liquid discharge unit 440.

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１３を参照して説明する。図１３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. 13 is a front explanatory view of the unit.

この液体吐出ユニット４４０は、流路部品４４４が取付けられた液体吐出ヘッド１００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。 The liquid discharge unit 440 is composed of a liquid discharge head 100 to which the flow path component 444 is attached and a tube 456 connected to the flow path component 444.

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１００と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。 The flow path component 444 is arranged inside the cover 442. A head tank 441 may be included instead of the flow path component 444. Further, a connector 443 that electrically connects to the liquid discharge head 100 is provided on the upper part of the flow path component 444.

本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。 In the present application, the liquid to be discharged may have a viscosity and surface tension that can be discharged from the head, and is not particularly limited, but the viscosity becomes 30 mPa · s or less at room temperature, under normal pressure, or by heating or cooling. It is preferable that it is a thing. More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, polymerizable compounds, resins, functionalizing materials such as surfactants, biocompatible materials such as DNA, amino acids and proteins, and calcium. , Solvents, suspensions, emulsions, etc. containing edible materials such as natural pigments, such as inks for inkjets, surface treatment liquids, constituents of electronic and light emitting elements, and formation of electronic circuit resist patterns. It can be used in applications such as liquids and material liquids for three-dimensional modeling.

液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、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が含まれる。 Piezoelectric actuators (laminated piezoelectric elements and thin-film piezoelectric elements), thermal actuators that use electric heat conversion elements such as heat-generating resistors, and electrostatic actuators that consist of a vibrating plate and counter electrodes are used as energy sources for discharging liquid. Includes what to do.

「液体吐出ユニット」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が含まれる。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、液体循環装置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。 The "liquid discharge unit" is a liquid discharge head integrated with functional parts and a mechanism, and includes a collection of parts related to liquid discharge. For example, the "liquid discharge unit" includes a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance / recovery mechanism, a main scanning movement mechanism, a liquid circulation device in which at least one of the configurations is combined with a liquid discharge head, and the like.

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 "integration" means, for example, a liquid discharge head and a functional component, a mechanism in which the mechanism is fixed to each other by fastening, bonding, engagement, etc., or one in which one is movably held with respect to the other. include. 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、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, as a liquid discharge unit, there is a unit in which a liquid discharge head and a head tank are integrated. In some cases, the liquid discharge head and the head tank are integrated by being connected to each other by a tube or the like. Here, a unit including a filter can be added between the head tank of these liquid discharge units and the liquid discharge head.

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。 Further, as a liquid discharge unit, there is a 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、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。 Further, 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 by a guide member constituting a part of the scanning movement mechanism. In some cases, the liquid discharge head, the carriage, and the 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。 Further, as a liquid discharge unit, there is a carriage to which a liquid discharge head is attached, in which a cap member which is a part of the maintenance / recovery mechanism is fixed, 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、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。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。 Further, as a liquid discharge unit, there is a liquid discharge unit in which a tube is connected to a head tank or a liquid discharge head to which a flow path component is attached, and the liquid discharge head and a supply mechanism are integrated. The liquid of the liquid storage source is supplied to the liquid discharge head through this tube.

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 shall include a single guide member. Further, the supply mechanism includes a single tube and a single loading unit.

「液体を吐出する装置」には、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が含まれる。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。 The "device for discharging a liquid" includes a device provided with a liquid discharge head or a liquid discharge unit and driving the liquid discharge head to discharge the liquid. The device for discharging a liquid includes not only a device capable of discharging a liquid to a device to which the liquid can adhere, but also a device for discharging the liquid into the air or into the 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。 The "device for discharging the liquid" may include means for feeding, transporting, and discharging paper to which the liquid can adhere, as well as a pretreatment device, a posttreatment device, and the like.

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 "device that ejects a liquid", an image forming device that is a device that ejects ink to form an image on paper, and a three-dimensional model (three-dimensional model) are formed in layers in order to form a three-dimensional model. There is a three-dimensional modeling device (three-dimensional modeling device) that discharges the modeling liquid into 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 "device for discharging a liquid" is not limited to a device in which a significant image such as characters and figures is visualized by the discharged liquid. For example, those that form patterns that have no meaning in themselves and those that form 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 "thing to which a liquid can adhere" means a material to which a liquid can adhere at least temporarily, such as a material to which the liquid adheres and adheres, and a material to which the liquid adheres and permeates. Specific examples include paper, recording paper, recording paper, film, recorded media such as cloth, electronic substrates, electronic components such as piezoelectric elements, powder layers (powder layers), organ models, and media such as inspection cells. Yes, and includes everything to which the liquid adheres, unless otherwise specified.

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" may be paper, thread, fiber, cloth, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics or the like as long as the liquid can adhere even temporarily.

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。 Further, the "device for discharging the liquid" includes, but is not limited to, a device in which the liquid discharge head and the device to which the liquid can adhere move relatively. Specific examples include a serial type device that moves the liquid discharge head, a line type device 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, as a "device for ejecting a liquid", a treatment liquid coating device for ejecting a treatment liquid to the paper in order to apply the treatment liquid to the surface of the paper for the purpose of modifying the surface of the paper, etc. There is an injection granulator that granulates fine particles of the raw material by injecting a composition liquid in which the raw material is dispersed in the solution through a nozzle.

なお、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, in the term of this application, image formation, recording, printing, printing, printing, modeling, etc. are all synonymous.

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be variously modified without departing from the gist thereof. Needless to say.

２ 流路板
３ 振動板（振動板部材）
４ ノズル
１２ 圧電素子
３１ アイランド部
３３ 変位部
４１ 接着剤
４３、４５ 駆動部品
１００ 液体吐出ヘッド
５００ 印刷装置（液体を吐出する装置） 2 Flow plate 3 Diaphragm (diaphragm member)
4 Nozzle 12 Piezoelectric element 31 Island part 33 Displacement part 41 Adhesive 43, 45 Drive parts 100 Liquid discharge head 500 Printing device (device that discharges liquid)

特開２００９－７８５３４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-78534

Claims (8)

液体を吐出するノズルと、
前記ノズルが吐出する液体を蓄える液室を有する液室基板と、
前記液室の少なくとも一部の壁面を形成する振動板と、を備える液体吐出ヘッドであって、
前記振動板は、前記液室と反対側の表面に、前記液室と反対側に突出するアイランド部を有し、
前記アイランド部は、接着剤により駆動部品と接合する領域を囲み、外側表面に凹凸が設けられる
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 A nozzle that discharges liquid and
A liquid chamber substrate having a liquid chamber for storing the liquid discharged by the nozzle, and a liquid chamber substrate.
A liquid discharge head including a diaphragm forming at least a part of the wall surface of the liquid chamber.
The diaphragm has an island portion protruding to the opposite side of the liquid chamber on the surface opposite to the liquid chamber.
The island portion is a liquid discharge head characterized in that a region to be joined to a drive component is surrounded by an adhesive and the outer surface is provided with irregularities. 前記アイランド部は、前記凹凸を設けた部分が、前記凹凸を設けない部分より表面粗さが粗い
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 1, wherein the island portion is characterized in that the portion provided with the unevenness has a rougher surface roughness than the portion without the unevenness. 前記凹凸は、粒径２から１５マイクロメートル、かつ、高さが５マイクロメートル以下の粒塊である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 1 or 2, wherein the unevenness is a grain mass having a particle size of 2 to 15 micrometers and a height of 5 micrometers or less. 前記凹凸は、半球型と半円柱型との少なくとも一方が、単独または任意に重なり合った形状である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 3, wherein the unevenness has a shape in which at least one of a hemispherical shape and a semi-cylindrical shape is a single shape or an arbitrarily overlapping shape. 前記アイランド部は、前記凹凸を設けた部分と、前記凹凸を設けない部分とについて、
θｗ：粗い面での接触角、
θ：同じ材質で平坦面での接触角、
ｒ：平坦面に対する粗い面の面積比、
とした場合に、
ｃｏｓθｗ＝ｒｃｏｓθの式を用いて、
前記凹凸を設けた部分を前記粗い面として算出したｒの値が、前記凹凸を設けない部分を前記粗い面として算出したｒの値より大きい
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。 The island portion has a portion provided with the unevenness and a portion without the unevenness.
θw: Contact angle on rough surface,
θ: Contact angle on a flat surface made of the same material,
r: Area ratio of rough surface to flat surface,
If,
Using the formula cosθw = rcosθ,
Any one of claims 1 to 4, wherein the value of r calculated with the uneven portion as the rough surface is larger than the value of r calculated with the uneven portion as the rough surface. The liquid discharge head according to the section. 前記アイランド部は、前記凹凸に、めっき液の流量制御を施した部分と、前記めっき液の流れ方向を変化させて製造した部分との少なくとも一方を有する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。 The island portion is characterized in that the uneven portion has at least one of a portion in which the flow rate of the plating solution is controlled and a portion manufactured by changing the flow direction of the plating solution. The liquid discharge head according to any one of the items. 前記アイランド部は、前記凹凸として設けた凸形状が、１０００個／平方ミリメートルから２５００００個／平方ミリメートル存在する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 6, wherein the island portion has a convex shape provided as the unevenness of 1000 pieces / square millimeter to 250,000 pieces / square millimeter. 請求項１から７のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドを備える液体を吐出する装置。 A device for discharging a liquid, comprising the liquid discharge head according to any one of claims 1 to 7.

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