JP5105805B2 - Liquid ejection head and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は液体吐出ヘッド、画像形成装置に関する。 The present invention relates a liquid ejection head, the image forming equipment.
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、記録液（液体）の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、液体としての記録液（以下、インクともいう。）を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行ものがある。 As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, or a multifunction machine of these, for example, a liquid (e.g., a liquid ejecting apparatus) including a recording head composed of a liquid ejecting head for ejecting liquid droplets of a recording liquid (liquid) is used. Hereinafter, although it is also referred to as “paper”, the material is not limited, and a recording medium as a liquid (hereinafter, referred to as “recording medium”, “recording medium”, “transfer material”, “recording paper”, etc.) is also used. Some of them perform image formation (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously) by attaching the ink to the paper.
なお、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与することをも意味する。また、液体とは記録液、インクに限るものではなく、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。また、液体吐出装置とは、液体吐出ヘッドから液体を吐出する装置を意味し、画像を形成するものに限らない。 The image forming apparatus means an apparatus for forming an image by discharging a liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc. The term “not only” means not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to a medium but also giving an image having no meaning such as a pattern to the medium. Further, the liquid is not limited to the recording liquid and ink, and is not particularly limited as long as it is a liquid capable of forming an image. Further, the liquid ejection apparatus means an apparatus that ejects liquid from a liquid ejection head, and is not limited to an apparatus that forms an image.
ところで、液体吐出ヘッドは、例えば、液滴を吐出するノズルを形成したノズル板、ノズルが連通する液室を形成する流路部材（流路板）、液室の１つの壁面を形成する振動板部材などの複数の薄層の部材を積層して接着剤などで接合して構成される液室ユニットと、液室内の液体を加圧するエネルギーを発生するエネルギー発生手段を備えるアクチュエータユニットとで構成される。 By the way, the liquid discharge head includes, for example, a nozzle plate in which nozzles for discharging liquid droplets are formed, a flow path member (flow path plate) that forms a liquid chamber that communicates with the nozzles, and a vibration plate that forms one wall surface of the liquid chamber. It is composed of a liquid chamber unit configured by laminating a plurality of thin layer members such as members and bonding with an adhesive or the like, and an actuator unit including energy generating means for generating energy to pressurize the liquid in the liquid chamber. The
従来、例えば、特許文献１には、部品の位置決め精度と接合強度を向上させるために、インク流路を形成したヘッドボディとノズルを形成したノズルプレートの外形形状を同一にすることが記載されている。
その他、従来の液体吐出ヘッドとしては、特許文献２ないし４に記載されているようなものもある。
上述したように薄層の複数の部材を積層、接合して液体吐出ヘッドを組立てるとき、搬送の利便性を向上するため、製造工程中では部材の外周に部材同士を繋ぐブリッジ部を設けている。例えば、図１１に示すように、振動板部材５０１の外周には対向する側面にそれぞれ２個のブリッジ部５０２、５０３が形成されており、複数の振動板部材５０１をブリッジ部５０２、５０３で繋いで搬送するようにしている。この製造工程中で用いるブリッジ部は図１１に示すように破線で示す部分をカットすることでヘッドとして組み立てた後も残る場合と、ヘッド組立て時にブリッジ部を完全に除去する場合もある。 As described above, when a liquid discharge head is assembled by laminating and joining a plurality of thin layer members, a bridge portion that connects the members to each other is provided on the outer periphery of the member during the manufacturing process. . For example, as shown in FIG. 11, two bridge portions 502 and 503 are formed on opposite sides of the outer periphery of the diaphragm member 501, and a plurality of diaphragm members 501 are connected by the bridge portions 502 and 503. I am trying to transport it. The bridge portion used in the manufacturing process may remain after being assembled as a head by cutting a portion indicated by a broken line as shown in FIG. 11, or the bridge portion may be completely removed when the head is assembled.
ところが、特に、振動板部材のように、ノズル板と比較して、ダイヤフラム部分や共通液室のダンパー部を構成する厚みの薄い部分がある部材のブリッジ部に有する構成では、ブリッジ部周辺の変形が顕著になって接合不良を生じることがある。 However, in particular, in a configuration having a bridge portion of a member having a thin portion constituting a diaphragm portion or a damper portion of a common liquid chamber as compared with a nozzle plate, such as a diaphragm member, deformation around the bridge portion May become conspicuous, resulting in poor bonding.
この点について図１２を参照して説明する。ここでは、４箇所にブリッジ部５０２が形成された振動板部材５０１を示している。ブリッジ部５０１の寸法は、振動板部材５０１の外形線から垂直方向に約０．１ｍｍ、平行方向に約１ｍｍ程度である。ブリッジ部５０１は、一般的に用いられるシャー型のカッター等でカットされるが、カットする際にカッターの移動方向に折れ曲がり変形する。この場合、振動板部材５０１の外形形状よりも小さい流路部材と振動板部材５０１を加圧接合すると、図１２に示すように、振動板部材５０１のブリッジ部５０２の周辺部５０４（半円で示す部分：概略半径ｒ＝３ｍｍの領域部分）に起こる変形を矯正することができないので、この変形部分が流路部材と接合されないことで接合不良が生じる。 This point will be described with reference to FIG. Here, a diaphragm member 501 having bridge portions 502 formed at four locations is shown. The dimensions of the bridge portion 501 are about 0.1 mm in the vertical direction and about 1 mm in the parallel direction from the outline of the diaphragm member 501. The bridge portion 501 is cut by a shear-type cutter or the like that is generally used, but is bent and deformed in the moving direction of the cutter when cutting. In this case, when the flow path member smaller than the outer shape of the diaphragm member 501 and the diaphragm member 501 are pressure-bonded, as shown in FIG. 12, the peripheral portion 504 (in a semicircle) of the bridge portion 502 of the diaphragm member 501 is obtained. The deformation that occurs in the portion to be shown: the region having an approximate radius of r = 3 mm) cannot be corrected.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、接合不良に起因する初期不良を低減することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an initial failure caused the junction defective object Rukoto low lessens.
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、
液滴を吐出するノズルを形成するノズル板と、前記ノズルと連通する液室を形成する流路部材と、前記液室の壁面を形成する振動板部材とを積層して接合することで液室ユニットが構成された液体吐出ヘッドにおいて、
前記振動板部材と前記ノズル板はそれぞれ外周に切断されたブリッジ部を有し、前記振動板部材のブリッジ部は前記ノズル板側に変形しており、前記ノズル板のブリッジ部は前記振動板部材側に変形している
構成とした。
In order to solve the above-described problem, a liquid discharge head according to the present invention includes:
A liquid chamber is formed by laminating and joining a nozzle plate that forms a nozzle for discharging droplets, a flow path member that forms a liquid chamber communicating with the nozzle, and a vibration plate member that forms a wall surface of the liquid chamber. In the liquid discharge head in which the unit is configured,
The diaphragm member and the nozzle plate each have a bridge portion cut to the outer periphery, the bridge portion of the diaphragm member is deformed to the nozzle plate side, and the bridge portion of the nozzle plate is the diaphragm member The structure is deformed to the side .
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えたものである。 An image forming apparatus according to the present invention includes the liquid ejection head according to the present invention.
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、接合不良に起因するその他の初期不良を低減することができる。 According to the liquid ejection head according to the present invention, it is possible to reduce the other initial defect due to junction defects.
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、初期不良が少なく、低コストで高品質の画像形成装置を得ることができる。 According to the image forming apparatus according to the present invention, since the liquid ejection head according to the present invention is provided, it is possible to obtain a high-quality image forming apparatus with few initial defects and at low cost.
以下、本発明の実施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第１実施形態について図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１は同ヘッドの概略分解斜視説明図、図２は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図３は図２のノズル部分の拡大説明図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. A first embodiment of a liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a schematic exploded perspective view of the head, FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view along the longitudinal direction of the liquid chamber of the head, and FIG. 3 is an enlarged explanatory view of the nozzle portion of FIG.
この液体吐出ヘッドは、ノズル板１と、流路部材２と、振動板部材３と、アクチュエータ基板４と、フレーム部材５を積層して構成されノズル板１、流路部材２及び振動板部材３によって液室ユニットが構成される。
ている。
This liquid discharge head is configured by laminating a nozzle plate 1, a flow path member 2, a vibration plate member 3, an actuator substrate 4, and a frame member 5, and the nozzle plate 1, the flow path member 2 and the vibration plate member 3. A liquid chamber unit is constituted by the above.
ing.
ノズル板１には液滴を吐出するノズル１１が例えば１５０ｄｐｉピッチで形成され、液滴吐出側の面には図示しないがフッ素系の撥水処理膜が形成されている。このノズル板１は、樹脂部材、ニッケルなどの金属部材、あるいは樹脂部材と金属部材の積層部材などで形成される。 Nozzles 11 for discharging droplets are formed on the nozzle plate 1 at a pitch of 150 dpi, for example, and a fluorine-based water repellent treatment film is formed on the surface on the droplet discharge side (not shown). The nozzle plate 1 is formed of a resin member, a metal member such as nickel, or a laminated member of a resin member and a metal member.
流路部材２は、ノズル１１が連通路２１を介して連通する加圧液室２２などが形成されている。この流路部材２は例えばシリコン基板のエッチングにより形成している。 The flow path member 2 is formed with a pressurized liquid chamber 22 through which the nozzle 11 communicates via the communication path 21. The flow path member 2 is formed, for example, by etching a silicon substrate.
振動板部材３には、液室２２に対応し、かつ液室２２の一面を形成するダイヤフラム状の振動板（ダイヤフラム部）３１が形成され、この振動板３１には凸部３２が形成されている。この振動板部材３は例えば第１ないし第３層３ａ、３ｂ、３ｃのＮｉ電鋳部材で形成されている。アクチュエータ基板４には液室２２に対応して圧電素子４１がノズル孔１１の並びに沿って配列され、圧電素子４１の上端面は振動板部材３の振動板３１の凸部３２に接合されている。 A diaphragm-like diaphragm (diaphragm part) 31 corresponding to the liquid chamber 22 and forming one surface of the liquid chamber 22 is formed on the diaphragm member 3, and a convex part 32 is formed on the diaphragm 31. Yes. The diaphragm member 3 is formed of, for example, a Ni electroformed member having first to third layers 3a, 3b, and 3c. Piezoelectric elements 41 are arranged on the actuator substrate 4 along the nozzle holes 11 corresponding to the liquid chambers 22, and the upper end surfaces of the piezoelectric elements 41 are joined to the convex portions 32 of the diaphragm 31 of the diaphragm member 3. .
また、振動板部材３の外周部側には各液室２２にインクを供給する共通液室５１を形成したフレーム部材５を接合している。共通液室５１からは振動板部材３に形成した貫通穴３３を介して液室２２にインクが供給され、共通液室５１には外部からインク供給路５２を介してインクが供給される。 Further, a frame member 5 in which a common liquid chamber 51 for supplying ink to each liquid chamber 22 is formed is joined to the outer peripheral side of the diaphragm member 3. Ink is supplied from the common liquid chamber 51 to the liquid chamber 22 through the through hole 33 formed in the diaphragm member 3, and ink is supplied to the common liquid chamber 51 from the outside through the ink supply path 52.
この振動板部材３は、外周に設けられたブリッジ部６１を切断して形成されている。図１及び図２ではブリッジ部６１を省略して図示しているが、前述したように、２つの振動板部材を繋ぐブリッジ部は中央部をカットしてヘッドとして組み立てた後も残っている場合と、ヘッド組立て時にブリッジ部を完全に除去する場合もある。 The diaphragm member 3 is formed by cutting a bridge portion 61 provided on the outer periphery. 1 and 2, the bridge portion 61 is omitted, but as described above, the bridge portion that connects the two diaphragm members remains even after the center portion is cut and assembled as a head. In some cases, the bridge portion is completely removed when the head is assembled.
このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子４１に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子４１が収縮し、振動板３１が下降して液室２２の容積が膨張することで、液室２２内にインクが流入し、その後圧電素子４１に印加する電圧を上げて圧電素子４１を伸長させ、振動板３１をノズル孔１１方向に変形させて液室６の容積／体積を収縮させることにより、液室２２内のインクが加圧され、ノズル１１からインクの滴が吐出（噴射）される。 In the liquid ejection head configured as described above, for example, by lowering the voltage applied to the piezoelectric element 41 from the reference potential, the piezoelectric element 41 contracts, and the diaphragm 31 descends to expand the volume of the liquid chamber 22. Then, ink flows into the liquid chamber 22, and then the voltage applied to the piezoelectric element 41 is increased to extend the piezoelectric element 41, and the diaphragm 31 is deformed in the direction of the nozzle hole 11 to contract the volume / volume of the liquid chamber 6. By doing so, the ink in the liquid chamber 22 is pressurized, and ink droplets are ejected (jetted) from the nozzle 11.
そして、圧電素子４１に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板３１が初期位置に復元し、液室２２が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室５１から液室２２内にインクが充填される。そこで、ノズル１１のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。 Then, by returning the voltage applied to the piezoelectric element 41 to the reference potential, the diaphragm 31 is restored to the initial position, and the liquid chamber 22 expands to generate a negative pressure. 22 is filled with ink. Therefore, after the vibration of the meniscus surface of the nozzle 11 is attenuated and stabilized, the operation proceeds to the next droplet discharge.
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。 Note that the driving method of the head is not limited to the above example (drawing-pushing), and striking or pushing can be performed depending on the direction of the drive waveform.
そこで、この液体吐出ヘッドの製造工程中の流路部材１及び振動板部材３について図３及び図４を参照して説明する。
この振動板部材３は、製造工程中で外周にブリッジ部６１を４箇所に有しており、このブリッジ部６１を除く振動板部材３１の外形形状と流路部材１の外形形状は図４に示すように平面的に見て略同じである。なお、「略同じ」とは、ブリッジ部を有する振動板部材に対して接合する流路部材の寸法差が片側０〜−１ｍｍ以内であることをいう。
Therefore, the flow path member 1 and the diaphragm member 3 during the manufacturing process of the liquid discharge head will be described with reference to FIGS.
The diaphragm member 3 has four bridge portions 61 on the outer periphery during the manufacturing process. The outer shape of the diaphragm member 31 excluding the bridge portion 61 and the outer shape of the flow path member 1 are shown in FIG. As shown, they are substantially the same in plan view. Note that “substantially the same” means that the dimensional difference of the flow path member joined to the diaphragm member having the bridge portion is within 0 to −1 mm on one side.
このように、振動板部材３が製造工程中で外周にブリッジ部６１を有し、このブリッジ部６１を除く振動板部材３１の外形形状と流路部材１の外形形状は平面的に見て略同じである構成とすることで、振動板部材３のブリッジ部６１の周辺の変形部分を、流路部材１で受け、変形を矯正することができ、ブリッジ部周辺の変形量が抑えることができるので、接合不良やこれに伴う初期不良（例えば滴速度異常による不良など）を低減することができる。 As described above, the diaphragm member 3 has the bridge portion 61 on the outer periphery during the manufacturing process, and the outer shape of the diaphragm member 31 excluding the bridge portion 61 and the outer shape of the flow path member 1 are substantially the same when viewed in plan. By adopting the same configuration, the deformed portion around the bridge portion 61 of the diaphragm member 3 can be received by the flow path member 1 to correct the deformation, and the deformation amount around the bridge portion can be suppressed. Therefore, it is possible to reduce bonding defects and initial defects (for example, defects due to abnormal drop velocity) associated therewith.
次に、振動板部材３のブリッジ部６１の位置について図５を参照して説明する。なお、図５は液室ユニットの模式的斜視説明図である。
振動板部材３と共に液室ユニットを構成するノズル板２にもブリッジ部６２を設ける場合、振動板部材３のブリッジ部６１とノズル板２のブリッジ部６２が平面的に見て同じ位置にあると、お互いのブリッジ部６１、６２が干渉し合い、ブリッジ部６１、６２周辺が浮いた状態になり接合不良となる。このノズル板２のブリッジ部６２も前述した振動板部材３のブリッジ部６１と同様にヘッド組立て後も残す場合と残さない場合がある。
Next, the position of the bridge portion 61 of the diaphragm member 3 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic perspective view of the liquid chamber unit.
When the bridge portion 62 is provided also in the nozzle plate 2 constituting the liquid chamber unit together with the vibration plate member 3, the bridge portion 61 of the vibration plate member 3 and the bridge portion 62 of the nozzle plate 2 are in the same position as viewed in plan. The bridge portions 61 and 62 interfere with each other, and the periphery of the bridge portions 61 and 62 floats, resulting in poor bonding. The bridge portion 62 of the nozzle plate 2 may or may not remain even after the head is assembled, like the bridge portion 61 of the diaphragm member 3 described above.
そこで、振動板部材３と共に液室ユニットを構成するノズル板２にもブリッジ部６２を設ける場合であって、振動板部材３のブリッジ部６１とノズル板２のブリッジ部６２とが互いに近づく方向に曲がて設けられている場合には、図５に示すように、振動板部材３のブリッジ部６１とノズル板２のブリッジ部６２が平面的に見て異なる位置にずらして設けることで、お互いのブリッジ部６１、６２が干渉することがなく、接合不良を防止できる。 Therefore, in the case where the bridge portion 62 is also provided in the nozzle plate 2 constituting the liquid chamber unit together with the vibration plate member 3, the bridge portion 61 of the vibration plate member 3 and the bridge portion 62 of the nozzle plate 2 are in a direction in which they approach each other. In the case of being bent, as shown in FIG. 5, the bridge portion 61 of the diaphragm member 3 and the bridge portion 62 of the nozzle plate 2 are provided at different positions when viewed in a plan view. The bridging portions 61 and 62 do not interfere with each other, and bonding failure can be prevented.
次に、振動板部材３のブリッジ部６１の向きについて図６を参照して説明する。なお、図６は液室ユニットの模式的側面説明図である。
前述したようにブリッジ部はカットするときにカッター（切断手段）の移動方向に折れ曲がる。ノズル板２において、ブリッジ部６２がノズルの吐出面側に向くと、接合時に使用する加圧ブロックと干渉し、加圧不良となる。また、ブリッジ部６２がヘッド組立て後もそのまま残っている場合にはワイピングができないといった不具合が起こる。振動板３においては、ブリッジ部６１が流路部材１と逆方向に向くと、接合時に使用する加圧ブロックと干渉し、加圧不良となる。
Next, the direction of the bridge portion 61 of the diaphragm member 3 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic side view of the liquid chamber unit.
As described above, the bridge portion bends in the moving direction of the cutter (cutting means) when cutting. In the nozzle plate 2, when the bridge portion 62 faces the discharge surface side of the nozzle, it interferes with the pressure block used at the time of joining, resulting in a pressure failure. Further, when the bridge part 62 remains as it is after the head is assembled, there is a problem that wiping cannot be performed. In the diaphragm 3, when the bridge portion 61 faces in the direction opposite to the flow path member 1, it interferes with the pressure block used at the time of joining, resulting in a pressure failure.
そこで、振動板部材３のブリッジ部６１とノズル板２のブリッジ部６２とは互いに向き合うように変形方向を設定する。そして、この場合には上述したように、ブリッジ部６１とブリッジ部６２とを平面的に見て位置をずらして設けることが干渉を避けるために好ましい。 Therefore, the deformation direction is set so that the bridge portion 61 of the diaphragm member 3 and the bridge portion 62 of the nozzle plate 2 face each other. In this case, as described above, it is preferable to displace the bridge portion 61 and the bridge portion 62 in a plan view so as to avoid interference.
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法で用いる加圧ブロックについて図７を参照して説明する。なお、図７は同加圧ブロックの説明に供する説明図である。
液体吐出ヘッドを製造するときには、振動板部材３と流路部材１の少なくともいずれかに接着剤を塗布して、振動板部材３と流路部材１とを積層し、加圧ブロック７１、７２の間で挟んで加圧して接合する。
Next, a pressure block used in the method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the pressure block.
When manufacturing the liquid discharge head, an adhesive is applied to at least one of the vibration plate member 3 and the flow path member 1, and the vibration plate member 3 and the flow path member 1 are laminated. Press and hold between them to join.
この場合、振動板部材３のブリッジ部６１が変形している方向の加圧ブロック７１の外形形状が振動板部材３の外形形状よりも大きいと、加圧ブロック７１とブリッジ部６１が干渉してブリッジ部６１周辺部分で接合不良が生じることになる。 In this case, if the outer shape of the pressure block 71 in the direction in which the bridge portion 61 of the diaphragm member 3 is deformed is larger than the outer shape of the diaphragm member 3, the pressure block 71 and the bridge portion 61 interfere with each other. Bonding failure occurs in the peripheral portion of the bridge portion 61.
そこで、振動板部材３のブリッジ部６１が変形している方向の加圧ブロック７１の外形形状は振動板部材３のブリッジ部６１を除く外形形状と略同じにする。これにより、加圧ブロック７１とブリッジ部６１が干渉してブリッジ部６１周辺部分で接合不良が生じることを防止できる。なお、「略同じ」とは、振動板部材に対する加圧ブロックの寸法差が片側＋０．１〜−１ｍｍ以内にあることをいう。 Therefore, the outer shape of the pressure block 71 in the direction in which the bridge portion 61 of the diaphragm member 3 is deformed is substantially the same as the outer shape of the diaphragm member 3 excluding the bridge portion 61. Thereby, it can prevent that the pressurization block 71 and the bridge | bridging part 61 interfere and a joining defect arises in the bridge | bridging part 61 periphery part. Note that “substantially the same” means that the dimensional difference of the pressure block with respect to the diaphragm member is within +0.1 to −1 mm on one side.
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法で用いる加圧治具について図８を参照して説明する。なお、図８は同加圧治具の説明に供する説明図である。
上述したように振動板部材３のブリッジ部６１が変形している方向の加圧ブロック７１の外形形状を振動板部材３のブリッジ部６１を除く外形形状と略同じにしても、双方の位置がずれていると接合不良の原因になる。
Next, a pressure jig used in the method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the pressure jig.
As described above, even if the outer shape of the pressure block 71 in the direction in which the bridge portion 61 of the diaphragm member 3 is deformed is substantially the same as the outer shape excluding the bridge portion 61 of the diaphragm member 3, both positions are the same. Misalignment can cause poor bonding.
そこで、加圧治具（加圧ブロックホルダ）８１によって、ブリッジ部６１を有する振動板部材３（ただし、ブリッジ部６１の変形方向は上記の説明とは逆方向である。）と加圧ブロック７１とを位置決めすることで、接合不良の発生を防止する。この加圧冶具８１には振動板部材３のブリッジ部６１を逃げる逃げ部８１ａが形成されている。つまり、ブリッジ部６１の向きが下向きである場合には、加圧ブロック７１と干渉することがあるので、逃げ部８１ａを設けて干渉しないようにしている。 Therefore, the diaphragm member 3 having the bridge portion 61 (however, the deformation direction of the bridge portion 61 is opposite to the above description) and the pressure block 71 by the pressure jig (pressure block holder) 81. And the occurrence of poor bonding is prevented. The pressurizing jig 81 is provided with an escape portion 81 a that escapes the bridge portion 61 of the diaphragm member 3. That is, when the direction of the bridge portion 61 is downward, it may interfere with the pressure block 71, so the escape portion 81a is provided so as not to interfere.
このように、液室ユニットを構成する部材の積層及び接合の際に使用する加圧冶具によって、液室構成部材の積層及び接合時に部材のブリッジ部を逃げ、かつ加圧ブロックと振動板との位置決めを行うことで、双方の位置が決まり、接合不良及び接合不良による初期不良低減を図れる。 In this way, the pressure jig used when laminating and joining the members constituting the liquid chamber unit escapes the bridge portion of the member when laminating and joining the liquid chamber constituent members, and between the pressure block and the diaphragm. By performing positioning, both positions are determined, and it is possible to reduce the initial failure due to the bonding failure and the bonding failure.
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置を含む画像形成装置の他の例について図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図１０は同機構部の要部平面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、左右の側板２０１Ａ、２０１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド２３１、２３２でキャリッジ２３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
Next, another example of the image forming apparatus including the liquid discharge apparatus including the liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a schematic configuration diagram for explaining the overall configuration of the mechanism portion of the apparatus, and FIG. 10 is a plan view for explaining a main portion of the mechanism portion.
This image forming apparatus is a serial type image forming apparatus, and a carriage 233 is slidably held in the main scanning direction by main and sub guide rods 231 and 232 which are guide members horizontally mounted on the left and right side plates 201A and 201B. The main scanning motor that does not perform moving scanning in the direction indicated by the arrow (carriage main scanning direction) via the timing belt.
このキャリッジ２３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド２３４ａ、２３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド２３４」という。）を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列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。 The carriage 233 has recording heads 234a and 234b (which are composed of liquid ejection heads according to the present invention for ejecting ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). When not distinguished, it is referred to as “recording head 234”). A nozzle row composed of a plurality of nozzles is arranged in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, and is mounted with the ink droplet ejection direction facing downward.
記録ヘッド２３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド２３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド２３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。 Each of the recording heads 234 has two nozzle rows. One nozzle row of the recording head 234a has black (K) droplets, the other nozzle row has cyan (C) droplets, and the recording head 234b has one nozzle row. One nozzle row ejects magenta (M) droplets, and the other nozzle row ejects yellow (Y) droplets.
また、キャリッジ２３３には、記録ヘッド２３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのヘッドタンク２３５ａ、２３５ｂ（区別しないときは「ヘッドタンク３５」という。）を搭載している。このサブタンク２３５には各色の供給チューブ３６を介して、各色のインクカートリッジ２１０ｋ、２１０ｃ、２１０ｍ、２１０ｙから各色のインクが補充供給される。 The carriage 233 is equipped with head tanks 235a and 235b (referred to as “head tank 35” when not distinguished) for supplying ink of each color corresponding to the nozzle rows of the recording head 234. The sub-tank 235 is supplementarily supplied with ink of each color from the ink cartridges 210k, 210c, 210m, 210y of each color via the supply tube 36 of each color.
一方、給紙トレイ２０２の用紙積載部（圧板）２４１上に積載した用紙２４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２４１から用紙２４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２４３及び給紙コロ２４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４４を備え、この分離パッド２４４は給紙コロ２４３側に付勢されている。 On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the paper 242 stacked on the paper stacking unit (pressure plate) 241 of the paper feed tray 202, a half-moon roller (feeding) that separates and feeds the paper 242 one by one from the paper stacking unit 241. A separation pad 244 made of a material having a large coefficient of friction is provided opposite to the sheet roller 243 and the sheet feeding roller 243, and the separation pad 244 is urged toward the sheet feeding roller 243 side.
そして、この給紙部から給紙された用紙２４２を記録ヘッド２３４の下方側に送り込むために、用紙２４２を案内するガイド部材２４５と、カウンタローラ２４６と、搬送ガイド部材２４７と、先端加圧コロ２４９を有する押さえ部材２４８とを備えるとともに、給送された用紙２４２を静電吸着して記録ヘッド２３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト２５１を備えている。 In order to feed the sheet 242 fed from the sheet feeding unit to the lower side of the recording head 234, a guide member 245 for guiding the sheet 242, a counter roller 246, a conveyance guide member 247, and a tip pressure roller. And a conveying belt 251 which is a conveying means for electrostatically attracting the fed paper 242 and conveying it at a position facing the recording head 234.
この搬送ベルト２５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２５２とテンションローラ２５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト２５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ２５６を備えている。この帯電ローラ２５６は、搬送ベルト２５１の表層に接触し、搬送ベルト２５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト２５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ２５２が回転駆動されることによって図２０のベルト搬送方向に周回移動する。 The conveyor belt 251 is an endless belt, and is configured to wrap around the conveyor roller 252 and the tension roller 253 so as to circulate in the belt conveyance direction (sub-scanning direction). In addition, a charging roller 256 that is a charging unit for charging the surface of the transport belt 251 is provided. The charging roller 256 is disposed so as to come into contact with the surface layer of the conveyor belt 251 and to rotate following the rotation of the conveyor belt 251. The transport belt 251 rotates in the belt transport direction of FIG. 20 when the transport roller 252 is rotationally driven by a sub scanning motor (not shown) through timing.
さらに、記録ヘッド２３４で記録された用紙２４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２５１から用紙２４２を分離するための分離爪２６１と、排紙ローラ２６２及び排紙コロ２６３とを備え、排紙ローラ２６２の下方に排紙トレイ２０３を備えている。 Further, as a paper discharge unit for discharging the paper 242 recorded by the recording head 234, a separation claw 261 for separating the paper 242 from the transport belt 251, a paper discharge roller 262, and a paper discharge roller 263 are provided. A paper discharge tray 203 is provided below the paper discharge roller 262.
また、装置本体の背面部には両面ユニット２７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット２７１は搬送ベルト２５１の逆方向回転で戻される用紙２４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２４６と搬送ベルト２５１との間に給紙する。また、この両面ユニット２７１の上面は手差しトレイ２７２としている。 A double-sided unit 271 is detachably attached to the back surface of the apparatus main body. The duplex unit 271 takes in the paper 242 returned by the reverse rotation of the transport belt 251, reverses it, and feeds it again between the counter roller 246 and the transport belt 251. The upper surface of the duplex unit 271 is a manual feed tray 272.
さらに、キャリッジ２３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド２３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構２８１を配置している。この維持回復機構２８１には、記録ヘッド２３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）２８２ａ、２８２ｂ（区別しないときは「キャップ２８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード２８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け２８４などを備えている。 Further, a maintenance / recovery mechanism 281 for maintaining and recovering the nozzle state of the recording head 234 is disposed in a non-printing area on one side in the scanning direction of the carriage 233. The maintenance / recovery mechanism 281 includes cap members (hereinafter referred to as “caps”) 282a and 282b (hereinafter referred to as “caps 282” when not distinguished) for capping each nozzle surface of the recording head 234, and nozzle surfaces. A wiper blade 283 that is a blade member for wiping the ink, and an empty discharge receiver 284 that receives liquid droplets for discharging the liquid droplets that do not contribute to recording in order to discharge the thickened recording liquid. ing.
また、キャリッジ２３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける液体回収容器であるインク回収ユニット（空吐出受け）２８８を配置し、このインク回収ユニット２８８には記録ヘッド２３４のノズル列方向に沿った開口部２８９などを備えている。 In addition, in the non-printing area on the other side in the scanning direction of the carriage 233, the liquid that receives liquid droplets when performing idle ejection that ejects liquid droplets that do not contribute to recording in order to discharge the recording liquid thickened during recording or the like. An ink recovery unit (empty discharge receiver) 288 that is a recovery container is disposed, and the ink recovery unit 288 includes an opening 289 along the nozzle row direction of the recording head 234 and the like.
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ２０２から用紙２４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２４２はガイド２４５で案内され、搬送ベルト２５１とカウンタローラ２４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２３７で案内されて先端加圧コロ２４９で搬送ベルト２５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。 In this image forming apparatus configured as described above, the sheets 242 are separated and fed one by one from the sheet feeding tray 202, and the sheet 242 fed substantially vertically upward is guided by the guide 245, and is conveyed to the conveyor belt 251 and the counter. It is sandwiched between the rollers 246 and conveyed, and further, the leading end is guided by the conveying guide 237 and pressed against the conveying belt 251 by the leading end pressing roller 249, and the conveying direction is changed by approximately 90 °.
このとき、帯電ローラ２５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト２５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト２５１上に用紙２４２が給送されると、用紙２４２が搬送ベルト２５１に吸着され、搬送ベルト２５１の周回移動によって用紙２４２が副走査方向に搬送される。 At this time, a positive output and a negative output are alternately applied to the charging roller 256, that is, an alternating voltage is applied, and a charging voltage pattern in which the conveying belt 251 alternates, that is, in the sub-scanning direction that is the circumferential direction. , Plus and minus are alternately charged in a band shape with a predetermined width. When the sheet 242 is fed onto the conveyance belt 251 charged alternately with plus and minus, the sheet 242 is attracted to the conveyance belt 251, and the sheet 242 is conveyed in the sub scanning direction by the circumferential movement of the conveyance belt 251.
そこで、キャリッジ２３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド２３４を駆動することにより、停止している用紙２４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙２４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２４２を排紙トレイ２０３に排紙する。 Therefore, by driving the recording head 234 according to the image signal while moving the carriage 233, ink droplets are ejected onto the stopped paper 242 to record one line, and after the paper 242 is conveyed by a predetermined amount, Record the next line. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 242 has reached the recording area, the recording operation is finished and the paper 242 is discharged onto the paper discharge tray 203.
このようにこの画像形成装置は本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、接合不良が少なく、低コストで高画質画像を記録できるようになる。 As described above, since the image forming apparatus includes the liquid discharge head according to the present invention, it is possible to record a high-quality image at a low cost with few bonding defects.
なお、上記実施形態では本発明をプリンタ構成の画像形成装置に適用した例で説明したが、これに限るものではなく、例えば、プリンタ／ファックス／コピア複合機などの画像形成装置に適用することができる。また、インク以外の液体である記録液、ＤＮＡ試料、レジストなどの液体を用いる液体吐出装置や画像形成装置にも適用することができる。 In the above embodiment, the present invention has been described with reference to an example in which the present invention is applied to an image forming apparatus having a printer configuration. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to an image forming apparatus such as a printer / fax / copier multifunction machine. it can. Further, the present invention can also be applied to a liquid ejecting apparatus or an image forming apparatus that uses a liquid such as a recording liquid other than ink, a DNA sample, or a resist.
１…ノズル板
２…流路部材
３…振動板部材
４…アクチュエータ基板
５…フレーム部材
１１…ノズル
２１…連通路
２２…液室
３１…振動板
４１…圧電素子
５１…共通液室
６１、６２…ブリッジ部
７１、７２…加圧ブロック
８１…冶具
２３３…キャリッジ
２３４…記録ヘッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nozzle plate 2 ... Flow path member 3 ... Vibration plate member 4 ... Actuator board 5 ... Frame member 11 ... Nozzle 21 ... Communication path 22 ... Liquid chamber 31 ... Vibration plate 41 ... Piezoelectric element 51 ... Common liquid chamber 61, 62 ... Bridge portion 71, 72 ... Pressure block 81 ... Jig 233 ... Carriage 234 ... Recording head
Claims (4)
前記振動板部材と前記ノズル板はそれぞれ外周に切断されたブリッジ部を有し、前記振動板部材のブリッジ部は前記ノズル板側に変形しており、前記ノズル板のブリッジ部は前記振動板部材側に変形している
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 A liquid chamber is formed by laminating and joining a nozzle plate that forms a nozzle for discharging droplets, a flow path member that forms a liquid chamber communicating with the nozzle, and a vibration plate member that forms a wall surface of the liquid chamber. In the liquid discharge head in which the unit is configured,
The diaphragm member and the nozzle plate each have a bridge portion cut to the outer periphery, the bridge portion of the diaphragm member is deformed to the nozzle plate side, and the bridge portion of the nozzle plate is the diaphragm member A liquid discharge head characterized by being deformed sideways .
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