JP5769056B2

JP5769056B2 - Liquid ejection head and image forming apparatus

Info

Publication number: JP5769056B2
Application number: JP2011061634A
Authority: JP
Inventors: 洋介小沼; 高木　大輔; 大輔高木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2011-03-18
Filing date: 2011-03-18
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2031-03-18
Also published as: JP2012196837A

Description

本発明は、多数の吐出口から液滴を吐出する液体吐出ヘッド、及び、これを用いて記録材に対して液滴を吐出して画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid discharge head that discharges liquid droplets from a large number of discharge ports, and an ink jet type image forming apparatus that forms an image by discharging liquid droplets onto a recording material using the liquid discharge head.

この種の液体吐出ヘッドは、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置の記録ヘッドとして用いられる。ここでいう画像形成装置は、記録材上に画像を形成するものであるが、その記録材の材質は紙に限定されるものではなく、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等のあらゆる記録材に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。そして、画像形成とは、文字や図形等の意味を持つ画像を記録材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記録材に付与する（単に液滴を吐出する）ことをも意味する。また、液滴として吐出される液体は、所謂インクに限るものではなく、吐出されるときに液体となるものであれば特に限定されるものではなく、例えばＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料なども含まれる。 This type of liquid discharge head is used as a recording head of an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a plotter. The image forming apparatus here forms an image on a recording material, but the material of the recording material is not limited to paper, and is a thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, It means an apparatus for forming an image by discharging a liquid onto any recording material such as wood or ceramics. Image formation not only applies an image having a meaning such as a character or a figure to a recording material, but also applies an image having no meaning such as a pattern to the recording material (simply ejects a droplet). ) Also means. The liquid ejected as droplets is not limited to so-called ink, and is not particularly limited as long as it becomes liquid when ejected, and includes, for example, DNA samples, resists, pattern materials, and the like. It is.

液体吐出ヘッドは、一般に、液滴を吐出する多数のノズル（吐出口）と、これらのノズルがそれぞれ連通する個別液室（圧力発生室、圧力室、加圧液室、インク室、インク流路等とも称される。）と、これらの個別液室内の液体を昇圧させる吐出駆動手段とを備え、記録の必要なノズルのみから液滴を吐出するインク・オン・デマンド方式のものが主流である。このような液体吐出ヘッドは、吐出駆動手段を駆動することで個別液室内の液体を昇圧し、その圧力によりノズルを塞ぐメニスカス状態の液体をノズルから押し出して液滴を吐出させる。液滴を吐出させるための吐出駆動手段には、いくつかの種類が存在する。例えば、個別液室の壁の一部を薄い振動板で構成し、これに圧電素子を配置し、その圧電素子に所定の駆動電圧を印加して圧電素子を変形させることで振動板を変形させ、これにより個別液室内の圧力を変化させて液滴を吐出させるピエゾ方式が挙げられる。また、例えば、個別液室の内部に発熱体を配置し、この発熱体に通電して発熱体を加熱するによって個別液室内の液体中に気泡を発生させ、これにより個別液室内の液体を昇圧して液滴を吐出させるバブルジェット（登録商標）方式が挙げられる。また、例えば、個別液室の壁を構成する振動板と、この振動板に対向して個別液室外部に配置された電極との間に電界を印加することで発生する静電力により振動板を変形させて、これにより個別液室内の圧力を変化させて液滴を吐出させる静電方式も提案されている。 In general, a liquid discharge head includes a large number of nozzles (discharge ports) for discharging droplets and individual liquid chambers (pressure generation chambers, pressure chambers, pressurized liquid chambers, ink chambers, ink flow paths) through which these nozzles communicate with each other. And an ink-on-demand system that discharges liquid droplets only from nozzles that require recording, and is mainly used. . Such a liquid ejection head boosts the liquid in the individual liquid chamber by driving the ejection driving means, and ejects liquid droplets by pushing out the meniscus liquid that closes the nozzle by the pressure from the nozzle. There are several types of ejection driving means for ejecting droplets. For example, a part of the wall of the individual liquid chamber is configured by a thin diaphragm, a piezoelectric element is disposed on the diaphragm, and a predetermined driving voltage is applied to the piezoelectric element to deform the piezoelectric element to deform the diaphragm. Thus, there is a piezo method in which the pressure in the individual liquid chamber is changed to discharge the droplet. In addition, for example, a heating element is disposed inside the individual liquid chamber, and energizing the heating element to heat the heating element to generate bubbles in the liquid in the individual liquid chamber, thereby boosting the liquid in the individual liquid chamber. Then, a bubble jet (registered trademark) system for discharging droplets can be used. Further, for example, the diaphragm is formed by an electrostatic force generated by applying an electric field between the diaphragm constituting the wall of the individual liquid chamber and the electrode disposed outside the individual liquid chamber so as to face the diaphragm. There has also been proposed an electrostatic method in which the liquid is ejected by changing the pressure in the individual liquid chamber by changing the pressure.

図７は、従来の液体吐出ヘッドの一例を示す断面図である。
この液体吐出ヘッド３００は、多数のノズル（吐出口）３ａが配列された２つのノズル列が並列に配置されたノズルユニット１０と、共通液室Ｂを有する共通液室部材２０とを備えている。ノズルユニット１０は、ノズル３ａが形成されたノズル基板３、流路板１、振動板２等の薄層板部材を積層して、各ノズル３ａに対して供給される液体を貯留する個別液室Ａがノズル列に沿って形成された構成となっている。共通液室部材２０の共通液室Ｂはノズル列ごとに設けられている。各共通液室Ｂは、対応するノズル列に沿って配列された複数の個別液室Ａに連通するよう、共通液室部材２０とノズルユニット１０が互いに接合された構造となっている。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a conventional liquid discharge head.
The liquid discharge head 300 includes a nozzle unit 10 in which two nozzle rows in which a large number of nozzles (discharge ports) 3 a are arranged are arranged in parallel, and a common liquid chamber member 20 having a common liquid chamber B. . The nozzle unit 10 is a separate liquid chamber in which thin layer plate members such as the nozzle substrate 3 on which the nozzles 3a are formed, the flow path plate 1 and the vibration plate 2 are stacked to store the liquid supplied to each nozzle 3a. A has a configuration formed along the nozzle row. The common liquid chamber B of the common liquid chamber member 20 is provided for each nozzle row. Each common liquid chamber B has a structure in which the common liquid chamber member 20 and the nozzle unit 10 are joined to each other so as to communicate with a plurality of individual liquid chambers A arranged along the corresponding nozzle row.

特許文献１には、共通液室部材全体を樹脂の射出成型により作製した液体吐出ヘッドが開示されている。また、特許文献２には、共通液室を形成する貫通孔を備えたほぼ同じ厚さの複数の金属板を貫通孔が互いに重複するように積層して拡散接合することにより共通液室部材を作製した液体吐出ヘッドが開示されている。また、特許文献３には、共通液室部材を樹脂部材と金属部材とを接合して作製したものであって、共通液室部材の外周部が樹脂部材で作製された液体吐出ヘッドが開示されている。 Patent Document 1 discloses a liquid discharge head in which the entire common liquid chamber member is produced by resin injection molding. Further, in Patent Document 2, a common liquid chamber member is formed by laminating and joining a plurality of metal plates having substantially the same thickness provided with through holes forming a common liquid chamber so that the through holes overlap each other. A manufactured liquid discharge head is disclosed. Patent Document 3 discloses a liquid discharge head in which a common liquid chamber member is manufactured by joining a resin member and a metal member, and an outer peripheral portion of the common liquid chamber member is formed of a resin member. ing.

特許文献１に開示の液体吐出ヘッドのように共通液室部材を樹脂材料で形成した場合、金属製の共通液室部材をもつものよりも安価に製造することが可能であるが、次のような問題点がある。以下、図７を参照して説明する。 When the common liquid chamber member is formed of a resin material as in the liquid discharge head disclosed in Patent Document 1, it can be manufactured at a lower cost than that having a metal common liquid chamber member. There are some problems. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

液体吐出ヘッド３００は、薄層板部材を積層したノズルユニット１０を、共通液室部材２０の対向面２３，２４である接合面に密着するように接合している。このため、接合面の平面度が悪いと、この接合面に沿ってノズルユニットのノズル面の平面度も悪くなる。ノズル面の平面度が悪いと、液滴が記録材上の目標着弾位置からずれて着弾してしまう現象（印字のヨレ）が発生してしまう。樹脂材料で作製される共通液室部材２０においては、接合面である対向面２３，２４について高い平面度を確保することは困難である。そのため、印字のヨレが発生しやすいという問題点がある。 In the liquid discharge head 300, the nozzle unit 10 in which thin layer plate members are stacked is bonded so as to be in close contact with the bonding surfaces that are the opposing surfaces 23 and 24 of the common liquid chamber member 20. For this reason, if the flatness of the joint surface is poor, the flatness of the nozzle surface of the nozzle unit along the joint surface also deteriorates. If the flatness of the nozzle surface is poor, a phenomenon (print misalignment) in which the liquid droplets are displaced from the target landing position on the recording material will occur. In the common liquid chamber member 20 made of a resin material, it is difficult to ensure high flatness with respect to the opposing surfaces 23 and 24 that are joint surfaces. For this reason, there is a problem that printing deviation is likely to occur.

一方、特許文献２に開示された液体吐出ヘッドの共通液室部材２０は、金属製のものである。このような金属製の共通液室部材であれば、樹脂製の共通液室部材よりも、ノズルユニット１０との接合面について高い平面度を確保することが可能である。よって、ノズルユニット１０のノズル面の平面度を高めることができ、印字ヨレの発生を抑制できる。 On the other hand, the common liquid chamber member 20 of the liquid discharge head disclosed in Patent Document 2 is made of metal. With such a metal common liquid chamber member, it is possible to ensure a higher flatness with respect to the joint surface with the nozzle unit 10 than with a resin common liquid chamber member. Therefore, the flatness of the nozzle surface of the nozzle unit 10 can be increased, and the occurrence of printing misalignment can be suppressed.

しかしながら、共通液室部材２０を金属材料で形成する場合、その製造コストは、共通液室部材２０を樹脂材料で形成する場合と比較して高いものとなる。例えば、金属ブロックを切削して共通液室を形成する場合、その切削加工のコストは、一般に、樹脂成形で共通液室を形成する場合よりも高いものとなる。また、例えば、上記特許文献２に開示の液体吐出ヘッドのように複数の金属板を積層して共通液室部材２０を形成する場合には、各金属板に共通液室を形成する貫通孔を空ける加工処理はエッチングやプレス加工等により低コストで行うことができるので、金属ブロックを切削する場合に比べて共通液室を形成するための加工処理に関しては低コスト化を実現できる。しかしながら、複数の金属板を接合する処理が必要となるので、一般に、樹脂成形で共通液室を形成する場合よりも、やはり製造コストは高いものとなる。特に、上記特許文献２に開示の液体吐出ヘッドのように複数の金属板を拡散接合する場合には、真空中で１０００℃以上の温度に加熱した２つの金属板を加圧することにより接合するという処置が必要なので、特に製造コストが高いものとなる。したがって、より低コストに印字ヨレの発生という問題点を解消することが望まれる。 However, when the common liquid chamber member 20 is formed of a metal material, the manufacturing cost is higher than when the common liquid chamber member 20 is formed of a resin material. For example, when a common liquid chamber is formed by cutting a metal block, the cutting cost is generally higher than when the common liquid chamber is formed by resin molding. Further, for example, when the common liquid chamber member 20 is formed by laminating a plurality of metal plates as in the liquid discharge head disclosed in Patent Document 2, a through hole that forms a common liquid chamber is formed in each metal plate. Since the vacant processing can be performed at a low cost by etching, pressing, or the like, the cost for the processing for forming the common liquid chamber can be reduced as compared with the case of cutting the metal block. However, since a process for joining a plurality of metal plates is required, the manufacturing cost is generally higher than when the common liquid chamber is formed by resin molding. In particular, when a plurality of metal plates are diffusion bonded as in the liquid ejection head disclosed in Patent Document 2, the two metal plates heated to a temperature of 1000 ° C. or higher in a vacuum are bonded by pressurization. Since treatment is necessary, the manufacturing cost is particularly high. Therefore, it is desired to eliminate the problem of printing deviation at a lower cost.

特許文献３に開示された液体吐出ヘッドは、共通液室部材２０を樹脂材料と金属材料とを併用して形成しているので、その製造コストは、共通液室部材２０全体を樹脂材料で形成する場合に較べると高いが、共通液室部材２０全体を金属材料で形成する場合に較べると低いものとなる。しかし、共通液室部材２０の外周部を樹脂部材で作製しているので、ノズルユニット１０との接合面は高い平面度を確保することは困難であり、特許文献１と同様に、印字のヨレが発生しやすいという問題点がある。 In the liquid discharge head disclosed in Patent Document 3, the common liquid chamber member 20 is formed by using a resin material and a metal material in combination. Therefore, the manufacturing cost is that the entire common liquid chamber member 20 is formed of the resin material. However, it is lower than the case where the entire common liquid chamber member 20 is made of a metal material. However, since the outer peripheral portion of the common liquid chamber member 20 is made of a resin member, it is difficult to ensure a high flatness on the joint surface with the nozzle unit 10. There is a problem that is likely to occur.

さらに、液体吐出ヘッド３００全体を低コストで製造するには、上述のように共通液室部材２０の製造コストを低く抑えるとともに、ノズルユニット１０の製造コストも低く抑えることが望まれる。ノズルユニット１０は、図７に示したように、ノズル３ａが形成されたノズル基板３、流路板１，振動板２等のノズルユニット用板部材をそれぞれ微細に加工した上で積層して作製している。このようなノズルユニット用板部材１，２，３を単一のシート素材から複数個製作する場合、ノズルユニット用板部材一個当たりの加工費を少なくするためには、１シート素材当たりの取り数を増やして、１回の加工で作製されるノズルユニット用板部材の数を増やすことが望まれる。 Furthermore, in order to manufacture the entire liquid discharge head 300 at a low cost, it is desired to reduce the manufacturing cost of the common liquid chamber member 20 as described above and also to reduce the manufacturing cost of the nozzle unit 10. As shown in FIG. 7, the nozzle unit 10 is manufactured by finely processing the nozzle unit plate member 3 on which the nozzles 3a are formed, the flow path plate 1, the vibration plate 2, and the like, and then laminating them. doing. When manufacturing a plurality of such nozzle unit plate members 1, 2, and 3 from a single sheet material, the number of sheets per sheet material can be reduced in order to reduce the processing cost per nozzle unit plate member. It is desired to increase the number of nozzle unit plate members produced by one processing.

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、印字ヨレの発生を抑制しつつ、従来よりも製造コストを低く抑えることのできる液体吐出ヘッド及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a liquid ejection head capable of suppressing the occurrence of printing deviation and lowering the manufacturing cost as compared with the related art, and the same. An image forming apparatus is provided.

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数のノズルが配列されたノズル列を形成するノズル列形成部材と、各ノズルに対して供給される液体を貯留する個別液室をノズル列に沿って配列して形成するよう該ノズル列形成部材に積層される液室形成部材とを有するノズルユニットと、該複数の個別液室に連通する共通液室を形成する、一部または全部が樹脂部材により形成された共通液室部材と、各個別液室内の液体を昇圧することにより該個別液室内の液体を対応するノズルから吐出させる吐出駆動手段とを有し、上記ノズルユニットの各個別液室の入口開口部と上記共通液室の出口開口部とが連通するように該ノズルユニットと該共通液室部材とを接合し、該共通液室内の液体が該個別液室へ供給されるように構成した液体吐出ヘッドにおいて、
上記ノズル列の配列方向に対して直交する幅方向に関して、上記ノズルユニットのノズル列形成部材に積層される液室形成部材の端部を該ノズル列形成部材より短く設けて、該液室形成部材の端部側面位置に各個別液室の入口開口部を形成し、上記共通液室の出口開口部を形成する上記共通液室部材の該ノズルユニットとの対向面のうち端部側部分に、金属部材からなり該ノズルユニット側に延伸する延伸部を設け、該延伸部を該ノズル列形成部材に接合し、上記共通液室部材の該ノズルユニットとの対向面のうち内側部分を該液室形成部材に接合することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の液体吐出ヘッドにおいて、上記延伸部により形成される液室の壁面が、上記共通液室部材の樹脂部材で形成される液室の端部側壁面より内側に位置することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の液体吐出ヘッドにおいて、上記ノズルユニットの液室形成部材は、上記ノズル列形成部材に、液体流路を形成するための流路板と振動板とを積層して接合したものであり、上記吐出駆動手段は、上記振動板を駆動することにより各個別液室内の液体を昇圧させることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の何れかの液体吐出ヘッドにおいて、上記延伸部は３枚以上の金属板を積層した金属積層板で構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の何れかの液体吐出ヘッドにおいて、上記共通液室部材の上記ノズルユニットとの対向面のうち内側部分が樹脂部材で構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３または４の何れかの液体吐出ヘッドにおいて、上記共通液室部材の上記ノズルユニットとの対向面のうち内側部分が金属部材で構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の液体吐出ヘッドにおいて、上記共通液室部材の上記ノズルユニットとの対向部が金属板状部材の積層で構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の液体吐出ヘッドにおいて、上記延伸部により形成される液室の壁面が、上記共通液室部材の金属板状部材で形成される液室の端部側壁面より内側に位置することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の何れかの液体吐出ヘッドにおいて、上記ノズル列が並列に複数配置され、かつ、各ノズル列に沿って配列された複数の個別液室に連通する共通液室をノズル列ごとに備えた共通液室部材を有することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、液体吐出ヘッドから記録材に対して液滴を吐出して該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記液体吐出ヘッドとして、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを用いたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a nozzle array forming member that forms a nozzle array in which a plurality of nozzles are arranged, and an individual liquid chamber that stores liquid supplied to each nozzle. A part or all of which forms a common liquid chamber communicating with the plurality of individual liquid chambers, and a nozzle unit having a liquid chamber forming member stacked on the nozzle row forming member so as to be arranged along the row Each having a common liquid chamber member formed of a resin member and discharge driving means for discharging the liquid in the individual liquid chambers from the corresponding nozzles by boosting the liquid in the individual liquid chambers. The nozzle unit and the common liquid chamber member are joined so that the inlet opening of the individual liquid chamber communicates with the outlet opening of the common liquid chamber, and the liquid in the common liquid chamber is supplied to the individual liquid chamber. Liquid discharge configured to In the head,
With respect to the width direction orthogonal to the arrangement direction of the nozzle rows, an end portion of the liquid chamber forming member stacked on the nozzle row forming member of the nozzle unit is provided shorter than the nozzle row forming member, and the liquid chamber forming member Forming an inlet opening of each individual liquid chamber at an end side surface position of the common liquid chamber, and forming an outlet opening of the common liquid chamber on an end side portion of a surface facing the nozzle unit of the common liquid chamber member, An extending portion made of a metal member and extending toward the nozzle unit is provided, the extending portion is joined to the nozzle row forming member, and an inner portion of the surface of the common liquid chamber member facing the nozzle unit is the liquid chamber. It joins to a formation member, It is characterized by the above-mentioned.
According to a second aspect of the present invention, in the liquid discharge head according to the first aspect, the side wall surface of the end portion of the liquid chamber in which the wall surface of the liquid chamber formed by the extending portion is formed by the resin member of the common liquid chamber member It is located inside more .
Also, the invention of claim 3, in the liquid discharge head according to claim 1 or 2, the liquid chamber forming member of the nozzle unit to the nozzle array forming member, a flow path plate to form the liquid flow path The diaphragm is laminated and joined, and the discharge driving means is configured to pressurize the liquid in each individual liquid chamber by driving the diaphragm.
According to a fourth aspect of the present invention, in the liquid discharge head according to any one of the first, second, and third aspects, the extending portion is composed of a metal laminated plate in which three or more metal plates are laminated. To do.
According to a fifth aspect of the present invention, in the liquid discharge head according to any one of the first, second, third, and fourth aspects, an inner portion of the surface of the common liquid chamber member facing the nozzle unit is formed of a resin member. It is characterized by that.
According to a sixth aspect of the present invention, in the liquid discharge head according to any one of the first, second, third, and fourth aspects, an inner portion of the surface of the common liquid chamber member that faces the nozzle unit is formed of a metal member. It is characterized by that.
According to a seventh aspect of the invention, in the liquid discharge head according to the sixth aspect of the invention, the common liquid chamber member facing the nozzle unit is composed of a stack of metal plate members. is there.
According to an eighth aspect of the present invention, in the liquid discharge head according to the seventh aspect, an end portion of the liquid chamber in which a wall surface of the liquid chamber formed by the extending portion is formed by a metal plate member of the common liquid chamber member. It is located inside the side wall surface.
According to a ninth aspect of the present invention, in the liquid discharge head according to any one of the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, or eighth aspect , a plurality of the nozzle arrays are arranged in parallel, and each nozzle array And a common liquid chamber member provided for each nozzle row with a common liquid chamber communicating with a plurality of individual liquid chambers arranged along the nozzle line.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus for forming an image on a recording material by ejecting liquid droplets from the liquid ejecting head to the recording material, the liquid ejecting head of the first to ninth aspects is used. The liquid discharge head described in any one of the items is used.

本発明においては、一部または全部が樹脂部材で形成された共通液室部材のノズルユニットとの対向面のうち端部側部分に金属部材からなる延伸部を設ける。また、ノズルユニットは、ノズル列形成部材に積層される液室形成部材の端部をノズル列形成部材より短く設けて、液室形成部材の端部側面位置に各個別液室の入口開口部を形成する。この構成で、ノズル列形成部材の端部に液室形成部材が積層されていないため、共通液室部材の延伸部をノズル列形成部材の端部に接合できる。一方、ノズル列形成部材に液室形成部材が積層される内側では、共通液室部材の対向面のうち内側部分を液室形成部材に接合する。これにより、共通液室部材がノズルユニットに接合され、共通液室の出口開口部と個別液室の入口開口部とが連通する。
本発明では、金属部材からなる延伸部をノズル列形成部材に接合することにより、樹脂部材で構成される接合面を接合する場合と比較して、延伸部の接合面について高い平面度を得ることができる。さらに、延伸部を直接ノズル列形成部材に接合するため、よりノズル面の平面度を得やすい。これらにより、ノズル面の平面度を保って、印字ヨレの発生を抑制することができる。
また、本発明では、延伸部を設ける共通液室部材の一部または全部が樹脂部材で形成されているので、共通液室部材の全体を金属部材で形成する場合と比較して、共通液室部材の製造コストを低く抑えることができる。
さらに、本発明では、ノズル列形成部材に積層される液室形成部材の端部をノズル列形成部材より短く設けて、液室形成部材の端部側面位置に各個別液室の入口開口部を形成している。この構成は、図７に示す従来の液体吐出ヘッドで、ノズル列形成部材と同じ幅で液室形成部材を積層し、液室形成部材の上面位置に各個別液室の入口開口部を形成する構成に較べ液室形成部材が幅方向に小さくなる。このため、１シート素材当たりの取り数を増やすことができ、１回の加工で作製される液室形成部材の数を増やすことが可能となる。これにより、液室形成部材一個当たりの加工費を少なくなり、ノズルユニットの製造コストを低く抑えることができる。
このように、本発明の構成では、印字ヨレの発生を抑制しつつ、共通液室部材の製造コストを低く抑えることに加えて、ノズルユニットの製造コストも低く抑えることができ、液体吐出ヘッド全体の製造コストを従来よりも抑えることができる。 In the present invention, an extending portion made of a metal member is provided on the end side portion of the surface of the common liquid chamber member, part or all of which is formed of a resin member, facing the nozzle unit. Further, the nozzle unit is provided with an end portion of the liquid chamber forming member stacked on the nozzle row forming member shorter than the nozzle row forming member, and an inlet opening of each individual liquid chamber is provided at a side surface position of the end portion of the liquid chamber forming member. Form. With this configuration, since the liquid chamber forming member is not laminated at the end of the nozzle row forming member, the extending portion of the common liquid chamber member can be joined to the end of the nozzle row forming member. On the other hand, on the inner side where the liquid chamber forming member is stacked on the nozzle row forming member, the inner portion of the opposing surface of the common liquid chamber member is joined to the liquid chamber forming member. Thereby, the common liquid chamber member is joined to the nozzle unit, and the outlet opening of the common liquid chamber and the inlet opening of the individual liquid chamber communicate with each other.
In the present invention, by joining a stretched portion made of a metal member to a nozzle array forming member, a higher flatness is obtained for the joint surface of the stretched portion than when joining a joint surface made of a resin member. Can do. Furthermore, since the extending portion is directly joined to the nozzle row forming member, it is easier to obtain the flatness of the nozzle surface. As a result, the flatness of the nozzle surface can be maintained and the occurrence of printing deviation can be suppressed.
In the present invention, since a part or all of the common liquid chamber member provided with the extending portion is formed of the resin member, the common liquid chamber is compared with the case where the entire common liquid chamber member is formed of the metal member. The manufacturing cost of the member can be kept low.
Furthermore, in the present invention, the end of the liquid chamber forming member stacked on the nozzle row forming member is provided shorter than the nozzle row forming member, and the inlet opening of each individual liquid chamber is provided at the side surface position of the end of the liquid chamber forming member. Forming. This configuration is the conventional liquid discharge head shown in FIG. 7, in which the liquid chamber forming members are stacked with the same width as the nozzle row forming member, and the inlet openings of the individual liquid chambers are formed at the upper surface position of the liquid chamber forming member. The liquid chamber forming member is smaller in the width direction than the configuration. For this reason, the number of sheets per sheet material can be increased, and the number of liquid chamber forming members produced by a single process can be increased. Thereby, the processing cost per liquid chamber forming member can be reduced, and the manufacturing cost of the nozzle unit can be kept low.
As described above, in the configuration of the present invention, it is possible to suppress the production cost of the common liquid chamber member while suppressing the occurrence of printing deviation, and also to reduce the production cost of the nozzle unit. The manufacturing cost can be reduced as compared with the prior art.

本発明によれば、印字ヨレの発生を抑制しつつ、従来よりも製造コストを低く抑えることができるという優れた効果がある。 According to the present invention, there is an excellent effect that the production cost can be suppressed lower than that of the conventional one while suppressing occurrence of printing deviation.

実施形態における液体吐出ヘッドをノズル列に対して直交する断面に沿って切断した断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid discharge head in the embodiment cut along a cross section orthogonal to the nozzle row. 同液体吐出ヘッドをノズル列に沿って切断した断面図。Sectional drawing which cut | disconnected the liquid discharge head along the nozzle row. 延伸部を構成する金属積層板の板枚数ごとのそり量を示すグラフ。The graph which shows the curvature amount for every board | plate number of the metal laminated board which comprises an extending | stretching part. 変形例１における液体吐出ヘッドをノズル列に対して直交する断面に沿って切断した断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view of the liquid ejection head according to Modification 1 cut along a cross section orthogonal to a nozzle row. 変形例２における液体吐出ヘッドをノズル列に対して直交する断面に沿って切断した断面図。Sectional drawing which cut | disconnected the liquid discharge head in the modification 2 along the cross section orthogonal to a nozzle row. 実施形態におけるインクジェット方式の画像形成装置を示す説明図。1 is an explanatory diagram illustrating an inkjet image forming apparatus according to an embodiment. 従来の液体吐出ヘッドの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional liquid discharge head.

以下、本発明に係る液体吐出ヘッドの一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態における液体吐出ヘッド１００をノズル列に対して直交する断面に沿って切断した断面図である。
図２は、本実施形態における液体吐出ヘッド１００をノズル列に沿って切断した断面図である。
なお、以下の説明では、ノズル列に対して直交する方向（図１中左右方向）を幅方向という。
本実施形態の液体吐出ヘッド１００は、主に、ノズルユニット１０と、共通液室部材としてのフレーム部材２０と、吐出駆動手段としての圧電素子ユニット３０とから構成される。 Hereinafter, an embodiment of a liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of the liquid discharge head 100 according to the present embodiment cut along a cross section orthogonal to the nozzle rows.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid ejection head 100 according to the present embodiment cut along a nozzle row.
In the following description, the direction orthogonal to the nozzle row (the left-right direction in FIG. 1) is referred to as the width direction.
The liquid discharge head 100 of the present embodiment is mainly composed of a nozzle unit 10, a frame member 20 as a common liquid chamber member, and a piezoelectric element unit 30 as discharge driving means.

ノズルユニット１０は、液体流路を形成するための流路板１と、流路板１の上面に接合された振動板２と、流路板１の下面に接合されたノズル基板３とが積層された構成となっている。これらの板部材を積層することで、ノズルユニット１０には、ノズル基板３に形成された各ノズル３ａに個別に連通する個別液室（加圧液室、圧力室、加圧室、流路などとも称される。）Ａが形成される。本実施形態では、液体吐出ヘッド１００の長尺方向に沿って多数のノズルが配列されたノズル列を２つ備える場合について説明するが、ノズル列の数は単数でも良く、また、２以上の多数でも良い。 The nozzle unit 10 is formed by laminating a flow path plate 1 for forming a liquid flow path, a vibration plate 2 bonded to the upper surface of the flow path plate 1, and a nozzle substrate 3 bonded to the lower surface of the flow path plate 1. It has been configured. By laminating these plate members, the nozzle unit 10 has individual liquid chambers (pressure liquid chambers, pressure chambers, pressure chambers, flow paths, etc.) that individually communicate with the nozzles 3 a formed on the nozzle substrate 3. Also referred to as)) A is formed. In the present embodiment, a case where two nozzle rows in which a large number of nozzles are arranged along the longitudinal direction of the liquid discharge head 100 will be described. However, the number of nozzle rows may be singular or a large number of two or more. But it ’s okay.

圧電素子ユニット３０は、ベース部材３１と、２つの圧電素子部材３２とから構成されている。これらの圧電素子部材３２は、ノズル列ごとに設けられ、対応するノズル列に沿って延びていている。各圧電素子部材３２は、その一端（図中上面）がベース部材３１に保持され、他端（図中下面）が後述するようにノズルユニット１０に接着剤で接合されている。１つの圧電素子部材３２は、複数の圧電素子柱３２ａ，３２ｂをハーフカットの溝加工（スリット加工）によって分断することなくことなく形成した構造となっている。各圧電素子柱３２ａは、１つおきに、駆動する第２の圧電素子柱（駆動圧電素子柱）３２ａと、駆動しない第１の圧電素子柱（非駆動圧電素子柱）３２ｂとして使用される。各圧電素子部材３２の一端面には駆動波形を与えるための給電部材であるＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）が接続されている。 The piezoelectric element unit 30 includes a base member 31 and two piezoelectric element members 32. These piezoelectric element members 32 are provided for each nozzle row and extend along the corresponding nozzle row. Each piezoelectric element member 32 has one end (upper surface in the drawing) held by the base member 31 and the other end (lower surface in the drawing) joined to the nozzle unit 10 with an adhesive as will be described later. One piezoelectric element member 32 has a structure in which a plurality of piezoelectric element columns 32a and 32b are formed without being divided by half-cut groove processing (slit processing). Every other piezoelectric element column 32a is used as a second piezoelectric element column (driving piezoelectric element column) 32a to be driven and a first piezoelectric element column (non-driving piezoelectric element column) 32b to be driven. One end face of each piezoelectric element member 32 is connected to FPC (Flexible Printed Circuits) which is a power supply member for giving a driving waveform.

フレーム部材２０は、各ノズル列に沿って配列された個別液室Ａの各列に連通する２つの共通液室Ｂを備えている。後述するように、フレーム部材２０をノズルユニット１０に接着剤により接合し、これにより、フレーム部材２０の共通液室Ｂから各個別液室Ａに液体である記録液としてのインクが供給される構造となる。 The frame member 20 includes two common liquid chambers B communicating with each row of individual liquid chambers A arranged along each nozzle row. As will be described later, the frame member 20 is joined to the nozzle unit 10 with an adhesive, whereby ink as a recording liquid is supplied from the common liquid chamber B of the frame member 20 to each individual liquid chamber A. It becomes.

本実施形態におけるフレーム部材２０は樹脂部材２２から形成されている。樹脂部材２２としては、エポキシ樹脂や熱可塑性樹脂などが挙げられる。さらに、フレーム部材２０のノズルユニット１０との対向面２３，２４のうち、端部側(外側）部分２３に金属部材からなる延伸部２５を設ける。金属部材としては、耐液性のあるＳＵＳ材料が望ましい。また、本実施形態におけるノズルユニット１０は、ノズル基板３に積層される流路板１、振動板２の端部をノズル基板３より短く設けて、流路板１、振動板２の端部側面位置に各個別液室の入口開口部３ｂを形成する。 The frame member 20 in this embodiment is formed from a resin member 22. Examples of the resin member 22 include an epoxy resin and a thermoplastic resin. Furthermore, an extending portion 25 made of a metal member is provided on the end portion side (outside) portion 23 of the facing surfaces 23 and 24 of the frame member 20 facing the nozzle unit 10. As the metal member, a liquid resistant SUS material is desirable. Further, the nozzle unit 10 in the present embodiment is provided with the end portions of the flow path plate 1 and the vibration plate 2 stacked on the nozzle substrate 3 shorter than the nozzle substrate 3, and the side surfaces of the end portions of the flow path plate 1 and the vibration plate 2. The inlet opening 3b of each individual liquid chamber is formed at the position.

このようなフレーム部材２０とノズルユニット１０との構成で、ノズル基板３の端部には流路板１と振動板２とが積層されていないため、フレーム部材２０の延伸部２５をノズル基板３の端部に接合できる。延伸部２５とノズル基板３との接合は、接着剤などのシール機能を有する材料によって行うことでシールされる。一方、ノズル基板３に流路板１と振動板２とが積層される内側では、フレーム部材２０の対向面のうち内側部分２４を振動板２の外面（個別液室Ａとは反対側の面）に接着剤で接合される。これらの接合により、フレーム部材２０がノズルユニット１０に接合され、共通液室Ｂの出口開口部３ｃと個別液室Ａの入口開口部３ｂとが連通する。これにより、図示しないインクカートリッジから搬送されてくるインクがフレーム部材２０内の共通液室Ｂを通じて各個別液室Ａへ供給される。なお、各部材を接合するための接着層は、他部材に比べると格段に薄いために図示を省略する。 In such a configuration of the frame member 20 and the nozzle unit 10, the flow path plate 1 and the vibration plate 2 are not laminated on the end portion of the nozzle substrate 3, so that the extending portion 25 of the frame member 20 is connected to the nozzle substrate 3. Can be joined to the end of The extending portion 25 and the nozzle substrate 3 are bonded together by a material having a sealing function such as an adhesive. On the other hand, on the inner side where the flow path plate 1 and the vibration plate 2 are laminated on the nozzle substrate 3, the inner portion 24 of the opposed surfaces of the frame member 20 is the outer surface of the vibration plate 2 (the surface opposite to the individual liquid chamber A). ) With an adhesive. By these joining, the frame member 20 is joined to the nozzle unit 10, and the outlet opening 3c of the common liquid chamber B and the inlet opening 3b of the individual liquid chamber A communicate with each other. As a result, ink transported from an ink cartridge (not shown) is supplied to each individual liquid chamber A through the common liquid chamber B in the frame member 20. In addition, since the adhesive layer for joining each member is remarkably thin compared with another member, illustration is abbreviate | omitted.

本実施形態のフレーム部材２０は、図１に示すように、ノズルユニット１０との対向面の端部側部分２３に設けた延伸部２５により形成される共通液室Ｂの内壁が、樹脂部材２２により形成される共通液室Ｂの端部側内壁より内側(図１中、Ｌ１分右側）に位置する。 As shown in FIG. 1, in the frame member 20 of the present embodiment, the inner wall of the common liquid chamber B formed by the extending portion 25 provided on the end portion side portion 23 of the surface facing the nozzle unit 10 is a resin member 22. Is located on the inner side (in the right side of L1 in FIG. 1) from the inner wall on the end side of the common liquid chamber B.

また、フレーム部材２０の延伸部２５の厚さＬ２は、流路板１と振動板２とを合わせた厚さ、すなわち、ノズルユニット１０との対向面の内側部分２４による接合面と、延伸部２５のよる接合面との距離に比べてわずかに小さくなっている。 Further, the thickness L2 of the extending portion 25 of the frame member 20 is the combined thickness of the flow path plate 1 and the diaphragm 2, that is, the joint surface by the inner portion 24 of the surface facing the nozzle unit 10 and the extending portion. It is slightly smaller than the distance from the joint surface by 25.

延伸部２５は、複数の金属板を積層した金属積層板で構成され、本実施形態においては３枚の金属板２１ａ，２１ｂ，２１ｃを接着して積層した構成となっている。本実施形態のように延伸部２５を金属積層板で構成する場合、本実施形態で用いる金属板においては、２枚の金属板からなる金属積層板で延伸部２５を構成すると、図３のグラフで示すように、その金属積層板にそりが生じ、その接合面の平面度を高めることができない。よって、ノズルユニット１０のノズル面（ノズル基板３の外面）の平面度も高めることができず、印字のヨレが発生しやすくなる。一方、３枚以上の金属板からなる金属積層板で延伸部２５を構成すれば、図３のグラフで示すように、金属積層板のそりが十分に抑制でき、フレーム部材２０の接合面について高い平面度を得ることができる。 The extending portion 25 is composed of a metal laminated plate obtained by laminating a plurality of metal plates. In the present embodiment, the extending portion 25 is configured by adhering and laminating three metal plates 21a, 21b, and 21c. When the extending portion 25 is configured by a metal laminate as in the present embodiment, in the metal plate used in the present embodiment, if the extending portion 25 is configured by a metal laminate formed of two metal plates, the graph of FIG. As shown by, warpage occurs in the metal laminate, and the flatness of the joint surface cannot be increased. Therefore, the flatness of the nozzle surface of the nozzle unit 10 (the outer surface of the nozzle substrate 3) cannot be increased, and printing misalignment is likely to occur. On the other hand, if the extending portion 25 is composed of a metal laminate composed of three or more metal plates, as shown in the graph of FIG. 3, warpage of the metal laminate can be sufficiently suppressed, and the joint surface of the frame member 20 is high. Flatness can be obtained.

次に、本実施形態における液体吐出ヘッド１００の動作について説明する。
本実施形態における液体吐出ヘッド１００は、例えば、圧電素子ユニット３０の第２の圧電素子柱３２ａに印加する電圧を基準電位から下げることによって、第２の圧電素子柱３２ａが収縮し、振動板２の対応部分が下降して個別液室Ａの容積を膨張させることができる。これにより、共通液室Ｂ内のインクが、対応する個別液室Ａ内に流入する。その後、第２の圧電素子柱３２ａに印加する電圧を上げて第２の圧電素子柱３２ａを積層方向に伸長させると、振動板２の対応部分がノズル方向へ変位し、その個別液室Ａの容積を収縮させることができる。これにより、その個別液室Ａ内のインクが昇圧されて、その個別液室Ａに連通したノズル３ａからインク滴が吐出（噴射）される。そして、第２の圧電素子柱３２ａに印加する電圧を基準電位に戻すことによって、振動板２の対応部分が初期位置に復元し、これにより個別液室Ａが膨張して負圧が発生する。このとき、個別液室Ａ内には共通液室Ｂからのインクが充填され、ノズルのメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次のインク滴の吐出のための動作に移行する。 Next, the operation of the liquid ejection head 100 in this embodiment will be described.
In the liquid ejection head 100 according to the present embodiment, for example, the voltage applied to the second piezoelectric element column 32a of the piezoelectric element unit 30 is lowered from the reference potential, whereby the second piezoelectric element column 32a contracts and the diaphragm 2 The corresponding part can be lowered and the volume of the individual liquid chamber A can be expanded. As a result, the ink in the common liquid chamber B flows into the corresponding individual liquid chamber A. Thereafter, when the voltage applied to the second piezoelectric element column 32a is increased to extend the second piezoelectric element column 32a in the stacking direction, the corresponding portion of the diaphragm 2 is displaced in the nozzle direction, and the individual liquid chamber A The volume can be contracted. As a result, the pressure in the ink in the individual liquid chamber A is increased, and ink droplets are ejected (ejected) from the nozzle 3 a communicating with the individual liquid chamber A. Then, by returning the voltage applied to the second piezoelectric element column 32a to the reference potential, the corresponding portion of the diaphragm 2 is restored to the initial position, whereby the individual liquid chamber A expands and negative pressure is generated. At this time, the individual liquid chamber A is filled with ink from the common liquid chamber B, and after the vibration of the meniscus surface of the nozzle is attenuated and stabilized, the operation proceeds to the next ink droplet ejection operation.

本実施形態の構成では、フレーム部材２０のノズルユニット１０との対向面のうち端部側部分２３に設ける延伸部２５のみを金属部材で形成し、フレーム部材２０の他部を樹脂部材２２で形成し、これらを接合した構造としている。このように、フレーム部材２０の多くの部分を、低コストの処理で実現できる樹脂部材とした分、フレーム部材２０の全体を金属部材で形成する場合と比較して、フレーム部材２０の製造コストを低く抑えることができる。しかも、フレーム部材２０の金属部材からなる延伸部２５を接合することにより、樹脂部材で構成される部分を接合する場合と比較して、その接合面について高い平面度を得ることができる。さらに、延伸部２５を直接ノズル基板３に接合するため、よりノズル面の平面度を得やすい。これらにより、ノズル面の平面度を保って、印字ヨレの発生を抑制することができる。また、このようにフレーム部材２０の延伸部２５を金属部材２１で形成することで接合面の高い平面度が確保されるので、樹脂部材２２の樹脂成型において平面精度を出す必要がなくなる結果、樹脂部材２２の材料としてより低コストの樹脂材料を採用できる。 In the configuration of the present embodiment, only the extending portion 25 provided on the end portion side portion 23 of the surface of the frame member 20 facing the nozzle unit 10 is formed of a metal member, and the other portion of the frame member 20 is formed of a resin member 22. And these are joined. Thus, the manufacturing cost of the frame member 20 can be reduced compared to the case where the entire frame member 20 is formed of a metal member, as much of the frame member 20 is made of a resin member that can be realized by low-cost processing. It can be kept low. In addition, by joining the extending portion 25 made of the metal member of the frame member 20, it is possible to obtain a higher flatness with respect to the joining surface as compared with the case of joining the portions made of the resin member. Furthermore, since the extending portion 25 is directly bonded to the nozzle substrate 3, the flatness of the nozzle surface is more easily obtained. As a result, the flatness of the nozzle surface can be maintained and the occurrence of printing deviation can be suppressed. In addition, since the extending portion 25 of the frame member 20 is formed of the metal member 21 in this way, a high flatness of the joining surface is ensured, so that it is not necessary to provide a flatness accuracy in the resin molding of the resin member 22. A lower cost resin material can be adopted as the material of the member 22.

さらに、本実施形態の構成は、図７に示す従来の液体吐出ヘッド３００で、ノズル基板３と同じ幅で流路板１と振動板２とを積層し、フレーム部材２０のノズルユニット１０側の対向面２３，２４を振動板２の上面に接合して、振動板２上面の開口部を介して共通液室Ｂと連通する構成に較べ、流路板１と振動板２とが幅方向に小さくなる。このため、１回の加工で作製される流路板１と振動板２の数を増やすことが可能となり、流路板１または振動板２、一個当たりの加工費を少なくして、ノズルユニット１０の製造コストを低く抑えることができる。 Furthermore, the configuration of the present embodiment is the conventional liquid discharge head 300 shown in FIG. 7, in which the flow path plate 1 and the vibration plate 2 are stacked with the same width as the nozzle substrate 3, and the frame member 20 on the nozzle unit 10 side. Compared to the configuration in which the opposing surfaces 23 and 24 are joined to the upper surface of the diaphragm 2 and communicated with the common liquid chamber B through the opening on the upper surface of the diaphragm 2, the flow path plate 1 and the diaphragm 2 are arranged in the width direction. Get smaller. For this reason, it becomes possible to increase the number of the flow path plates 1 and the diaphragms 2 produced by one process, the flow path plate 1 or the vibration plate 2, the processing cost per piece, and the nozzle unit 10 can be reduced. The manufacturing cost can be kept low.

なお、ノズルユニット１０を構成する流路板１、振動板２、ノズル基板３の材質は、ステンレス、ニッケルなどの金属、ポリイミド樹脂フィルムなどの樹脂、シリコン及びそれらの組み合わせからなるものを用いることができる。ノズル面には、インクとの撥液性を確保するため、メッキ被膜あるいは撥液剤コーティングなどの周知の方法で撥液膜を形成するのが好ましい。 In addition, the material of the flow path plate 1, the vibration plate 2, and the nozzle substrate 3 constituting the nozzle unit 10 is made of a metal such as stainless steel or nickel, a resin such as a polyimide resin film, silicon, or a combination thereof. it can. In order to ensure liquid repellency with the ink, it is preferable to form a liquid repellent film on the nozzle surface by a known method such as a plating film or a liquid repellent coating.

また、図１の構成では、流路板１の側面位置に各個別液室Ａの入口開口部３ｂが形成され、インクをフレーム部材２０内の共通液室Ｂを通じて各個別液室Ａへ供給している。このため、図７のように、各個別液室Ａの入口開口部３ｂを幅方向に設ける必要が無く、ノズルユニット１０の狭幅化も実現できる。さらに、ノズルユニット１０の狭幅化に伴いフレーム部材２０の狭幅化も実現でき、液体吐出ヘッド１００全体の小型化につながる。 In the configuration of FIG. 1, an inlet opening 3 b of each individual liquid chamber A is formed at the side surface position of the flow path plate 1, and ink is supplied to each individual liquid chamber A through the common liquid chamber B in the frame member 20. ing. Therefore, as shown in FIG. 7, it is not necessary to provide the inlet openings 3b of the individual liquid chambers A in the width direction, and the width of the nozzle unit 10 can be reduced. In addition, the width of the frame member 20 can be reduced as the nozzle unit 10 becomes narrower, leading to a reduction in the size of the entire liquid discharge head 100.

このように、本実施形態の構成では、印字ヨレを抑制しつつ、フレーム部材２０の製造コストを低く抑えることに加えて、ノズルユニット１０の製造コストも低く抑えることができ、液体吐出ヘッド１００全体の製造コストを従来よりも抑えることができる。 As described above, in the configuration of the present embodiment, it is possible to suppress the manufacturing cost of the frame member 20 while suppressing the printing deviation, and also to reduce the manufacturing cost of the nozzle unit 10, and the entire liquid discharge head 100. The manufacturing cost can be reduced as compared with the prior art.

また、図１の構成では、ノズルユニット１０との対向面の端部側部分２３に設けた延伸部２５により形成される液室の壁面が、樹脂部材２２により形成される共通液室Ｂの壁面より内側(図１中、Ｌ１分右側）に位置する。これにより、延伸部２５による液室Ｂの壁面と各個別液室Ａの入口開口部３ｂ（流路板１端部）との距離Ｌ３を小さくしている。これは、金属部材は樹脂部材に較べて加工精度を高めることができるので、延伸部２５を金属部材で構成することにより上記配置が可能となる。これにより、樹脂フレームにノズル基板３を接合する場合に比べ、ノズル基板３とフレーム部材２０との接合幅Ｌ４を広くとることができ、接合信頼性をあげることができる。 Further, in the configuration of FIG. 1, the wall surface of the liquid chamber formed by the extending portion 25 provided in the end portion portion 23 of the surface facing the nozzle unit 10 is the wall surface of the common liquid chamber B formed by the resin member 22. It is located on the inner side (in FIG. 1, L1 minute right side). Thereby, the distance L3 between the wall surface of the liquid chamber B by the extending portion 25 and the inlet opening 3b (end of the flow path plate 1) of each individual liquid chamber A is reduced. This is because the metal member can improve the processing accuracy as compared with the resin member, and the above arrangement can be made by configuring the extending portion 25 with the metal member. Thereby, compared with the case where the nozzle board | substrate 3 is joined to a resin frame, the joining width L4 of the nozzle board | substrate 3 and the frame member 20 can be taken wide, and joining reliability can be raised.

また、図１の構成では、延伸部２５の厚さＬ２は、流路板１と振動板２とを合わせた厚さに比べてわずかに小さくしている。これにより、ノズル基板３全体を加圧することで、振動板２とフレーム部材２０のノズルユニット１０側の対向面のうち内側部分２４とを所望の圧力で加圧し接合できる。また、ノズル基板３も延伸部２５との接合面において、シール機能を有する接着剤材料によりインクの流れ出しを抑えた状態で接合できる。 In the configuration of FIG. 1, the thickness L <b> 2 of the extending portion 25 is slightly smaller than the combined thickness of the flow path plate 1 and the diaphragm 2. Accordingly, by pressurizing the entire nozzle substrate 3, the diaphragm 2 and the inner portion 24 of the opposed surfaces of the frame member 20 on the nozzle unit 10 side can be pressed and bonded with a desired pressure. Further, the nozzle substrate 3 can also be bonded at the bonding surface with the extending portion 25 in a state where the flow of ink is suppressed by an adhesive material having a sealing function.

〔変形例１〕
次に、上記実施形態における液体吐出ヘッドの一変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
図４は、本変形例１における液体吐出ヘッド１００をノズル列に対して直交する断面に沿って切断した断面図である。
本変形例１におけるフレーム部材２０は、延伸部２５が、金属積層板で構成されるものではなく、一つの金属ブロックで構成されている。本変形例１においても、上記実施形態と同様に、印字ヨレを抑制しつつ、フレーム部材２０の製造コストを低く抑えることに加えて、ノズルユニット１０の製造コストも低く抑えることができ、液体吐出ヘッド全体の製造コストを従来よりも抑えることができる。 [Modification 1]
Next, a modification of the liquid ejection head in the above embodiment (hereinafter, this modification is referred to as “modification 1”) will be described.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the liquid ejection head 100 according to Modification 1 cut along a cross section orthogonal to the nozzle rows.
In the frame member 20 in the first modification, the extending portion 25 is not formed of a metal laminated plate but is formed of one metal block. Also in the first modified example, in the same way as the above-described embodiment, the manufacturing cost of the nozzle unit 10 can be suppressed in addition to the manufacturing cost of the frame member 20 while suppressing the printing deviation, and the liquid ejection The manufacturing cost of the entire head can be reduced as compared with the conventional one.

〔変形例２〕
次に、上記実施形態における液体吐出ヘッドの更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
図５は、本変形例２における液体吐出ヘッド１００をノズル列に対して直交する断面に沿って切断した断面図である。
図５に示すフレーム部材２０は、金属部材２１と樹脂部材２２とで形成している。詳しくは、前記実施形態と異なり、延伸部２５だけでなく、フレーム部材２０のノズルユニット１０側の対向面２３，２４を金属部材で構成している。図５では、フレーム部材２０は、樹脂部材２２に、ノズルユニット１０側の対向面２３，２４を形成する複数の金属板と、延伸部２５を形成する複数の金属板とを積層している。この構成では、延伸部２５をノズルユニット１０のノズル基板３の端部に接着剤で接合し、金属板からなる内側の対向面２４をノズルユニット１０の振動板２に接着剤で接合する。これらの接合により、フレーム部材２０がノズルユニット１０に接合され、共通液室Ｂの出口開口部３ｃと個別液室Ａの入口開口部３ｂとが連通する。これにより、図示しないインクカートリッジから搬送されてくるインクがフレーム部材２０内の共通液室Ｂを通じて各個別液室Ａへ供給される。
延伸部２５の厚さＬ２は、流路板１と振動板２とを合わせた厚さ、すなわち、ノズルユニット１０との対向面の内側部分２４による接合面と、延伸部２５のよる接合面との距離に比べてわずかに小さくなっている。この構成では、内側部分も金属部材で構成された接合面とすることができるので、振動板２との接合面の平面性を高めることができる。このため、接合部の信頼性をあげることができ、よりノズル面の平面性を向上させることができる。 [Modification 2]
Next, still another modified example (hereinafter, this modified example is referred to as “Modified Example 2”) of the liquid ejection head in the above embodiment will be described.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the liquid discharge head 100 according to Modification 2 cut along a cross section orthogonal to the nozzle rows.
The frame member 20 shown in FIG. 5 is formed of a metal member 21 and a resin member 22. In detail, unlike the said embodiment, not only the extending | stretching part 25 but the opposing surfaces 23 and 24 by the side of the nozzle unit 10 of the frame member 20 are comprised with the metal member. In FIG. 5, the frame member 20 is formed by laminating a plurality of metal plates forming the opposing surfaces 23 and 24 on the nozzle unit 10 side and a plurality of metal plates forming the extending portion 25 on the resin member 22. In this configuration, the extending portion 25 is bonded to the end of the nozzle substrate 3 of the nozzle unit 10 with an adhesive, and the inner facing surface 24 made of a metal plate is bonded to the diaphragm 2 of the nozzle unit 10 with an adhesive. By these joining, the frame member 20 is joined to the nozzle unit 10, and the outlet opening 3c of the common liquid chamber B and the inlet opening 3b of the individual liquid chamber A communicate with each other. As a result, ink transported from an ink cartridge (not shown) is supplied to each individual liquid chamber A through the common liquid chamber B in the frame member 20.
The thickness L2 of the extending portion 25 is the combined thickness of the flow path plate 1 and the diaphragm 2, that is, the bonding surface by the inner portion 24 of the surface facing the nozzle unit 10 and the bonding surface by the extending portion 25. It is slightly smaller than the distance. In this configuration, since the inner portion can also be a joining surface made of a metal member, the flatness of the joining surface with the diaphragm 2 can be improved. For this reason, the reliability of a junction part can be raised and the flatness of a nozzle surface can be improved more.

次に、本実施形態における液体吐出ヘッド１００をインクジェット方式の画像形成装置の記録ヘッドとして利用した一例について説明する。
図６は、本実施形態におけるインクジェット方式の画像形成装置を示す説明図である。
この画像形成装置は、ライン型画像形成装置であり、装置本体２０１の内部に画像形成部２０２等を有し、装置本体２０１の下方側に多数枚の記録材（用紙）２０３を積載可能な給紙トレイ２０４を備え、この給紙トレイ２０４から給紙される用紙２０３を取り込み、搬送機構２０５によって用紙２０３を搬送しながら画像形成部２０２によって所要の画像を記録した後、装置本体２０１の側方に装着された排紙トレイ２０６に用紙２０３を排紙する。 Next, an example in which the liquid discharge head 100 according to the present embodiment is used as a recording head of an inkjet image forming apparatus will be described.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an ink jet type image forming apparatus according to the present embodiment.
This image forming apparatus is a line type image forming apparatus, has an image forming unit 202 and the like inside the apparatus main body 201, and can supply a large number of recording materials (paper sheets) 203 on the lower side of the apparatus main body 201. A paper tray 204 is provided, the paper 203 fed from the paper feed tray 204 is taken in, a required image is recorded by the image forming unit 202 while the paper 203 is being transported by the transport mechanism 205, and then the side of the apparatus main body 201. The paper 203 is discharged to a paper discharge tray 206 attached to the printer.

また、装置本体２０１に対して着脱可能な両面ユニット２０７を備え、両面印刷を行うときには、一面（表面）印刷終了後、搬送機構２０５によって用紙２０３を逆方向に搬送しながら両面ユニット２０７内に取り込み、反転させて他面（裏面）を印刷可能面として再度搬送機構２０５に送り込み、他面（裏面）印刷終了後排紙トレイ２０６に用紙２０３を排紙する。 In addition, a duplex unit 207 that can be attached to and detached from the apparatus main body 201 is provided, and when performing duplex printing, the sheet 203 is taken into the duplex unit 207 while being transported in the reverse direction by the transport mechanism 205 after one-side (front) printing is completed. Then, the other side (back side) is sent to the transport mechanism 205 again as the printable side, and the sheet 203 is discharged to the discharge tray 206 after the other side (back side) printing is completed.

ここで、画像形成部２０２は、例えばブラック（ｋ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、イエロー（ｙ）の各色インクの液滴を吐出する、フルライン型の４個の液体吐出ヘッド１００で構成した記録ヘッド２１１ｋ，２１１ｃ，２１１ｍ，２１１ｙ（色を区別しないときには「記録ヘッド２１１」という。）を備え、各記録ヘッド２１１は液滴を吐出するノズルを形成したノズル面を下方に向けてヘッドホルダ２１３に装着している。また、各記録ヘッド２１１に対応してヘッドの性能を維持回復するための維持回復機構２１２ｋ，２１２ｃ，２１２ｍ，２１２ｙ（色を区別しないときには「維持回復機構２１２」という。）を備え、パージ処理、ワイピング処理などのヘッドの性能維持動作時には、記録ヘッド２１１と維持回復機構２１２とを相対的に移動させて、記録ヘッド２１１のノズル面に維持回復機構２１２を構成するキャッピング部材などを対向させる。 Here, the image forming unit 202, for example, four full-line liquid ejection heads 100 that eject ink droplets of each color of black (k), cyan (c), magenta (m), and yellow (y). Recording heads 211k, 211c, 211m, and 211y (referred to as “recording head 211” when colors are not distinguished), and each recording head 211 has a nozzle surface on which nozzles for discharging droplets are directed downward. It is attached to the head holder 213. Further, maintenance recovery mechanisms 212k, 212c, 212m, and 212y for maintaining and recovering the head performance corresponding to each recording head 211 (referred to as “maintenance recovery mechanism 212” when colors are not distinguished) are provided, purge processing, During the head performance maintenance operation such as wiping processing, the recording head 211 and the maintenance / recovery mechanism 212 are relatively moved so that the capping member constituting the maintenance / recovery mechanism 212 faces the nozzle surface of the recording head 211.

なお、ここでは、記録ヘッド２１１は、用紙搬送方向上流側から、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に各色インクの液滴を吐出する配置としているが、配置及び色数はこれに限るものではない。また、ライン型ヘッドとしては、各色インクの液滴を吐出する複数のノズル列を所定間隔で設けた１又は複数のヘッドを用いることもできるし、ヘッドとこのヘッドに記録液を供給する記録液カートリッジを一体とすることも別体とすることもできる。 Here, the recording head 211 is arranged to eject ink droplets of each color in the order of yellow, magenta, cyan, and black from the upstream side in the paper conveyance direction, but the arrangement and the number of colors are not limited to this. . Further, as the line-type head, one or a plurality of heads provided with a plurality of nozzle rows for discharging ink droplets of each color at a predetermined interval can be used, and a recording liquid for supplying a recording liquid to the head and the head. The cartridge can be integrated or separated.

給紙トレイ２０４の用紙２０３は、給紙コロ（半月コロ）２２１と図示しない分離パッドによって１枚ずつ分離され装置本体２０１内に給紙され、搬送ガイド部材２２３のガイド面２２３ａに沿ってレジストローラ２２５と搬送ベルト２３３との間に送り込まれ、所定のタイミングでガイド部材２２６を介して搬送機構２０５の搬送ベルト２３３に送り込まれる。また、搬送ガイド部材２２３には両面ユニット２０７から送り出される用紙２０３を案内するガイド面２２３ｂも形成されている。更に、両面印刷時に搬送機構２０５から戻される用紙２０３を両面ユニット２０７に案内するガイド部材２２７も配置している。 The sheets 203 in the sheet feeding tray 204 are separated one by one by a sheet feeding roller (half-moon roller) 221 and a separation pad (not shown) and fed into the apparatus main body 201, and are registered along the guide surface 223 a of the conveyance guide member 223. 225 and the conveying belt 233, and are sent to the conveying belt 233 of the conveying mechanism 205 via the guide member 226 at a predetermined timing. In addition, a guide surface 223 b that guides the sheet 203 sent out from the duplex unit 207 is also formed on the transport guide member 223. Further, a guide member 227 for guiding the sheet 203 returned from the transport mechanism 205 during duplex printing to the duplex unit 207 is also provided.

搬送機構２０５は、駆動ローラである搬送ローラ２３１と従動ローラ２３２との間に掛け渡した無端状の搬送ベルト２３３と、この搬送ベルト２３３を帯電させるための帯電ローラ２３４と、画像形成部２０２に対向する部分で搬送ベルト２３３の平面性を維持するプラテン部材２３５と、搬送ベルト２３３から送り出す用紙２０３を搬送ローラ２３１側に押し付ける押さえコロ２３６と、その他図示しないが、搬送ベルト２３３に付着した記録液（インク）を除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラなどを有している。この搬送機構２０５の下流側には、画像が記録された用紙２０３を排紙トレイ２０６に送り出すための排紙ローラ２３８及び拍車２３９を備えている。 The transport mechanism 205 includes an endless transport belt 233 that is stretched between a transport roller 231 that is a driving roller and a driven roller 232, a charging roller 234 that charges the transport belt 233, and an image forming unit 202. A platen member 235 that maintains the flatness of the conveying belt 233 at the opposite portion, a pressing roller 236 that presses the paper 203 fed from the conveying belt 233 against the conveying roller 231, and other recording liquid that is not shown, but adheres to the conveying belt 233. It has a cleaning roller made of a porous material or the like, which is a cleaning means for removing (ink). A paper discharge roller 238 and a spur 239 for sending the paper 203 on which an image is recorded to the paper discharge tray 206 are provided on the downstream side of the transport mechanism 205.

このように構成した画像形成装置において、搬送ベルト２３３は矢示方向に周回移動し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ２３４と接触することで正極性に帯電される。この場合、帯電ローラ２３４の帯電電圧は所定の時間間隔で極性を切り替えることによって、搬送ベルト２３３を所定の帯電ピッチで帯電させる。ここで、この高電位に帯電した搬送ベルト２３３上に用紙２０３が給送されると、用紙２０３内部が分極状態になり、搬送ベルト２３３上の電荷と逆極性の電荷が用紙２０３の搬送ベルト２３３と接触している面に誘電され、搬送ベルト２３３上の電荷と搬送される用紙２０３上に誘電された電荷同士が互いに静電的に引っ張り合い、用紙２０３は搬送ベルト２３３に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト２３３に強力に吸着した用紙２０３は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。そして、搬送ベルト２３３を周回させて用紙２０３を移動させ、記録ヘッド２１１から液滴を吐出することで、用紙２０３上に所要の画像が形成され、画像が記録された用紙２０３は排紙ローラ２３８によって排紙トレイ２０６に排紙される。 In the image forming apparatus configured as described above, the conveying belt 233 rotates in the direction indicated by the arrow, and is charged to positive polarity by coming into contact with the charging roller 234 to which a high potential applied voltage is applied. In this case, the charging belt 233 is charged at a predetermined charging pitch by switching the polarity of the charging voltage of the charging roller 234 at a predetermined time interval. Here, when the sheet 203 is fed onto the conveying belt 233 charged to this high potential, the inside of the sheet 203 is in a polarized state, and the charge opposite in polarity to the charge on the conveying belt 233 is conveyed to the conveying belt 233 of the sheet 203. The charge on the transport belt 233 and the charge on the transported sheet 203 are electrostatically attracted to each other, and the sheet 203 is electrostatically attracted to the transport belt 233. Is done. In this way, the sheet 203 strongly adsorbed to the conveyor belt 233 is calibrated for warpage and unevenness, and a highly flat surface is formed. Then, the paper 203 is moved around the conveyor belt 233 and droplets are ejected from the recording head 211, whereby a required image is formed on the paper 203, and the paper 203 on which the image is recorded is discharged to the paper discharge roller 238. Is discharged to the discharge tray 206.

この画像形成装置においては、上述した液体吐出ヘッド１００からなる記録ヘッド２１１を備えているので、高い信頼性が得られる記録ヘッドを用いて高速で画像を形成することができる。
なお、本実施形態では、本発明に係る液体吐出ヘッド１００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、狭義のインク以外の液体や定着処理液などを用いる画像形成装置あるいは画像形成装置以外の装置にも適用することができる。 Since the image forming apparatus includes the recording head 211 including the liquid discharge head 100 described above, an image can be formed at high speed using a recording head that can obtain high reliability.
In this embodiment, the liquid ejection head 100 according to the present invention is described as an example applied to an image forming apparatus having a printer configuration. However, the present invention is not limited to this. For example, an image of a printer / fax / copier multifunction machine or the like is used. It can be applied to a forming apparatus. Also, the present invention can be applied to an image forming apparatus using a liquid other than the narrowly defined ink or a fixing processing liquid, or an apparatus other than the image forming apparatus.

以上、本実施形態に係る液体吐出ヘッド１００は、ノズル３ａが配列されたノズル列を形成するノズル列形成部材としてのノズル基板３と、各ノズル３ａに対して供給される液体であるインクを貯留する個別液室としての個別液室Ａをノズル列に沿って配列して形成するようノズル基板３に積層される液室形成部材としての流路板１と、振動板２とを有するノズルユニット１０と、ノズル列に沿って配列された複数の個別液室Ａに連通する共通液室Ｂを形成する、一部または全部が樹脂部材により形成された共通液室部材としてのフレーム部材２０と、各個別液室Ａ内の液体を昇圧することにより個別液室Ａ内の液体を対応するノズルから吐出させる吐出駆動手段としての圧電素子ユニット３０とを有し、ノズルユニット１０の各個別液室Ａの入口開口部３ｂとこれに対応するフレーム部材２０の共通液室Ｂの出口開口部３ｃとが連通するようにノズルユニット１０とフレーム部材２０とを接合し、共通液室Ｂ内の液体が個別液室Ａへ供給されるように構成されている。この液体吐出ヘッド１００において、ノズル列の配列方向に対して直交する幅方向に関して、ノズルユニット１０のノズル基板３に積層される流路板１と振動板２との端部をノズル基板３より短く設けて、流路板１と振動板２の端部側面位置に各個別液室Ａの入口開口部３ｂを形成する。また、フレーム部材２０の出口開口部３ｃを形成するノズルユニット側対向面のうち端部側部分２３にノズルユニット１０側へ延伸する延伸部２５を金属部材により設けて、延伸部２５とノズル基板３とを接合し、ノズルユニット側対向面のうち内側部分２４を振動板２と接合する。この構成では、金属部材から構成された延伸部２５をノズル基板３に接合することにより、その接合面について高い平面度を得ることができ、ノズル面の平面度を保って、印字ヨレの発生を抑制することができる。また、延伸部２５を設けるフレーム部材２０の一部または全部が樹脂部材で形成されているので、フレーム部材２０の全体を金属部材で形成する場合と比較して、フレーム部材２０の製造コストを低く抑えることができる。さらに、ノズル基板３に積層される流路板１と振動板２との端部を短く設けて、その端部側面位置に各個別液室Ａの入口開口部３ｂを形成している。この構成は、図７に示す従来の液体吐出ヘッド３００のノズル基板３と同じ幅の流路板１と振動板２とを積層し、振動板２の上面位置に入口開口部３ｂを形成する構成に較べ、流路板１と振動板２とを幅方向に小さくできる。これにより、１シート素材当たりの取り数を増やすことができ、１回の加工で作製される流路板１と振動板２との数を増やすことが可能となる。このため、流路板１と振動板２と一個当たりの加工費を少なくなり、ノズルユニット１０の製造コストを低く抑えることができる。このように、本発明の構成では、印字ヨレの発生を抑制しつつ、フレーム部材２０の製造コストを低く抑えることに加えて、ノズルユニット１０の製造コストも低く抑えることができ、液体吐出ヘッド１００全体の製造コストを従来よりも抑えることができる。
また、本実施形態では、延伸部２５により形成される液室の壁面が、フレーム部材２０の樹脂部材２２で形成される液室の端部側壁面より内側に位置する。これにより、延伸部２５により形成される液室の壁面と各個別液室Ａの入口開口部３ｂ（流路板１端部）との距離Ｌ３を小さくしている。これは、金属部材は樹脂部材に較べて加工精度を高めることができるので、延伸部２５を金属部材で構成することにより可能となる。これにより、樹脂フレームにノズル基板３を接合する場合に比べ、ノズル基板３とフレーム部材２０との接合幅Ｌ４を広くとることができ、接合信頼性をあげることができる。
また、本実施形態では、フレーム部材２０の延伸部２５の厚さＬ２は、流路板１と振動板２とを合わせた厚さに比べてわずかに小さくしている。これにより、ノズル基板３全体を加圧することで、振動板２とフレーム部材２０のノズルユニット１０側の対向面のうち内側部分２４とを所望の圧力で加圧し接合できる。また、ノズル基板３も延伸部２５との接合面において、シール機能を有する接着剤材料によりインクの流れ出しを抑えた状態で接合できる。
また、本実施形態では、吐出駆動手段は、圧電素子ユニット３０によりノズル基板３と、流路板１と、振動板２とを積層して接合して形成した個別液室Ａの振動板２を駆動して、各個別液室Ａ内のインクを昇圧させるものである。これにより、ノズルユニット１０をより低コストに製造することができる。
また、本実施形態（変形例１を除く。）において、延伸部２５は、３枚以上の金属板を積層した金属積層板で構成されているので、延伸部を反り無く低コストに製造することができる。
また、本実施形態（変形例２を除く）においては、フレーム部材２０のノズルユニット１０との対向面のうち、内側部分２４が樹脂部材２２で構成されているので、フレーム部材２０の低コスト化に優れる。
また、変形例２では、フレーム部材２０のノズルユニット１０との対向面のうち、内側部分２４が金属部材２１で構成されているので、内側の接合面についても高い平面度を得ることができ、より効果的にノズル面の平面度を保って、印字ヨレの発生を抑制することができる。
また、変形例２では、フレーム部材２０のノズルユニット１０側の対向部が金属板状部材の積層で構成されているので、ノズルユニット側対向面２３，２４を反り無く低コストに製造することができる。
また、変形例２では、延伸部２５により形成される液室の壁面が、フレーム部材２０の金属部材２１で形成される液室の端部側壁面より内側に位置する。これにより、共通液室部分の内壁は階段状となり、徐々に内側へ変位したものとなるので、共通液室Ｂ内のインクをスムーズにノズルユニット１０の個別液室Ａへ送り込むことができる。
また、本実施形態によれば、ノズル列が並列に複数配置され、かつ、各ノズル列に沿って配列された複数の個別液室Ａに連通する共通液室Ｂをノズル列ごとに備えたフレーム部材２０を有する液体吐出ヘッド１００である。このような複数のノズル列を有することにより、高速対応が可能と成る。 As described above, the liquid ejection head 100 according to the present embodiment stores the nozzle substrate 3 as a nozzle array forming member that forms a nozzle array in which the nozzles 3a are arranged, and ink that is liquid supplied to each nozzle 3a. A nozzle unit 10 having a flow path plate 1 as a liquid chamber forming member and a diaphragm 2 stacked on the nozzle substrate 3 so as to form the individual liquid chambers A as the individual liquid chambers arranged along the nozzle rows. Forming a common liquid chamber B communicating with a plurality of individual liquid chambers A arranged along the nozzle row, a frame member 20 as a common liquid chamber member partially or entirely formed of a resin member, Each of the individual liquid chambers A of the nozzle unit 10 has a piezoelectric element unit 30 as discharge driving means for discharging the liquid in the individual liquid chamber A from the corresponding nozzle by boosting the liquid in the individual liquid chamber A. The nozzle unit 10 and the frame member 20 are joined so that the inlet opening 3b communicates with the outlet opening 3c of the common liquid chamber B of the frame member 20 corresponding thereto, and the liquid in the common liquid chamber B is an individual liquid. It is configured to be supplied to the chamber A. In the liquid ejection head 100, the end portions of the flow path plate 1 and the vibration plate 2 stacked on the nozzle substrate 3 of the nozzle unit 10 are shorter than the nozzle substrate 3 in the width direction orthogonal to the arrangement direction of the nozzle rows. The inlet openings 3b of the individual liquid chambers A are formed at the end side surface positions of the flow path plate 1 and the vibration plate 2. Further, the extending portion 25 extending to the nozzle unit 10 side is provided on the end portion side portion 23 of the nozzle unit side facing surface forming the outlet opening 3c of the frame member 20, and the extending portion 25 and the nozzle substrate 3 are provided. And the inner portion 24 of the nozzle unit side facing surface is joined to the diaphragm 2. In this configuration, by joining the extending portion 25 made of a metal member to the nozzle substrate 3, it is possible to obtain high flatness with respect to the joint surface, and to maintain the flatness of the nozzle surface and to prevent occurrence of printing deviation. Can be suppressed. In addition, since part or all of the frame member 20 provided with the extending portion 25 is formed of a resin member, the manufacturing cost of the frame member 20 is lower than when the entire frame member 20 is formed of a metal member. Can be suppressed. Furthermore, the end portions of the flow path plate 1 and the vibration plate 2 stacked on the nozzle substrate 3 are shortly formed, and the inlet openings 3b of the individual liquid chambers A are formed at the side surfaces of the end portions. In this configuration, the flow path plate 1 and the vibration plate 2 having the same width as the nozzle substrate 3 of the conventional liquid discharge head 300 shown in FIG. 7 are stacked, and the inlet opening 3 b is formed at the upper surface position of the vibration plate 2. In contrast, the flow path plate 1 and the diaphragm 2 can be reduced in the width direction. As a result, the number of sheets per sheet material can be increased, and the number of flow path plates 1 and diaphragms 2 produced by one processing can be increased. For this reason, the processing cost per flow plate 1 and diaphragm 2 can be reduced, and the manufacturing cost of the nozzle unit 10 can be kept low. As described above, in the configuration of the present invention, it is possible to reduce the manufacturing cost of the nozzle member 10 in addition to suppressing the manufacturing cost of the frame member 20 while suppressing the occurrence of printing misalignment. The entire manufacturing cost can be reduced as compared with the conventional case.
In the present embodiment, the wall surface of the liquid chamber formed by the extending portion 25 is positioned on the inner side of the side wall surface of the end portion of the liquid chamber formed by the resin member 22 of the frame member 20. Thereby, the distance L3 between the wall surface of the liquid chamber formed by the extending portion 25 and the inlet opening 3b (the end portion of the flow path plate 1) of each individual liquid chamber A is reduced. This can be achieved by forming the extending portion 25 with a metal member because the metal member can improve the processing accuracy as compared with the resin member. Thereby, compared with the case where the nozzle board | substrate 3 is joined to a resin frame, the joining width L4 of the nozzle board | substrate 3 and the frame member 20 can be taken wide, and joining reliability can be raised.
In the present embodiment, the thickness L2 of the extending portion 25 of the frame member 20 is slightly smaller than the combined thickness of the flow path plate 1 and the diaphragm 2. Accordingly, by pressurizing the entire nozzle substrate 3, the diaphragm 2 and the inner portion 24 of the opposed surfaces of the frame member 20 on the nozzle unit 10 side can be pressed and bonded with a desired pressure. Further, the nozzle substrate 3 can also be bonded at the bonding surface with the extending portion 25 in a state where the flow of ink is suppressed by an adhesive material having a sealing function.
In the present embodiment, the ejection driving means includes the diaphragm 2 of the individual liquid chamber A formed by laminating the nozzle substrate 3, the flow path plate 1, and the diaphragm 2 by the piezoelectric element unit 30. The ink is driven to boost the pressure in each individual liquid chamber A. Thereby, the nozzle unit 10 can be manufactured at lower cost.
Further, in the present embodiment (excluding Modification 1), the extending portion 25 is composed of a metal laminated plate obtained by laminating three or more metal plates, so that the extending portion is manufactured at low cost without warping. Can do.
Further, in the present embodiment (excluding Modification 2), the inner portion 24 of the surface of the frame member 20 that faces the nozzle unit 10 is formed of the resin member 22, so that the cost of the frame member 20 is reduced. Excellent.
Moreover, in the modification 2, since the inner part 24 is comprised with the metal member 21 among the opposing surfaces with the nozzle unit 10 of the frame member 20, high flatness can be obtained also about an inner joint surface, It is possible to more effectively maintain the flatness of the nozzle surface and suppress the occurrence of printing deviation.
Further, in the second modification, since the facing portion of the frame member 20 on the nozzle unit 10 side is configured by stacking metal plate-like members, the nozzle unit side facing surfaces 23 and 24 can be manufactured without warping at a low cost. it can.
In the second modification, the wall surface of the liquid chamber formed by the extending portion 25 is positioned on the inner side of the side wall surface of the end portion of the liquid chamber formed by the metal member 21 of the frame member 20. Accordingly, the inner wall of the common liquid chamber portion is stepped and gradually displaced inward, so that the ink in the common liquid chamber B can be smoothly fed into the individual liquid chamber A of the nozzle unit 10.
Further, according to the present embodiment, a frame in which a plurality of nozzle rows are arranged in parallel and a common liquid chamber B communicating with a plurality of individual liquid chambers A arranged along each nozzle row is provided for each nozzle row. This is a liquid discharge head 100 having a member 20. By having such a plurality of nozzle rows, high-speed correspondence is possible.

１流路板
２振動板
３ノズル基板
３ａノズル
３ｂ入口開口部（個別液室）
３ｃ出口開口部（共通液室）
１０ノズルユニット
２０フレーム部材（共通液室部材）
２１金属部材
２２樹脂部材
２３ノズルユニット側の対向面のうち端部側部分
２４ノズルユニット側の対向面のうち内側部分
２５延伸部
３０圧電素子ユニット
３１ベース部材
３２圧電素子部材
１００，３００液体吐出ヘッド
２１１ｋ，２１１ｃ，２１１ｍ，２１１ｙ記録ヘッド
Ａ個別液室
Ｂ共通液室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow path plate 2 Vibrating plate 3 Nozzle board 3a Nozzle 3b Inlet opening part (individual liquid chamber)
3c Outlet opening (common liquid chamber)
10 Nozzle unit 20 Frame member (common liquid chamber member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Metal member 22 Resin member 23 End part side part among nozzle unit side opposing surfaces 24 Inner part 25 among nozzle unit side opposing surfaces 25 Extending part 30 Piezoelectric element unit 31 Base member 32 Piezoelectric element member 100,300 Liquid discharge head 211k, 211c, 211m, 211y Recording head A Individual liquid chamber B Common liquid chamber

特開２００７−１４４７０６号公報JP 2007-144706 A 特開２００７−２１６６３３号公報JP 2007-216633 A 特開２０１０−２１４７４３号公報JP 2010-214743 A

Claims

複数のノズルが配列されたノズル列を形成するノズル列形成部材と、各ノズルに対して供給される液体を貯留する個別液室をノズル列に沿って配列して形成するよう該ノズル列形成部材に積層される液室形成部材とを有するノズルユニットと、該複数の個別液室に連通する共通液室を形成する、一部または全部が樹脂部材により形成された共通液室部材と、各個別液室内の液体を昇圧することにより該個別液室内の液体を対応するノズルから吐出させる吐出駆動手段とを有し、上記ノズルユニットの各個別液室の入口開口部と上記共通液室の出口開口部とが連通するように該ノズルユニットと該共通液室部材とを接合し、該共通液室内の液体が該個別液室へ供給されるように構成した液体吐出ヘッドにおいて、
上記ノズル列の配列方向に対して直交する幅方向に関して、上記ノズルユニットのノズル列形成部材に積層される液室形成部材の端部を該ノズル列形成部材より短く設けて、該液室形成部材の端部側面位置に各個別液室の入口開口部を形成し、上記共通液室の出口開口部を形成する上記共通液室部材の該ノズルユニットとの対向面のうち端部側部分に、金属部材からなり該ノズルユニット側に延伸する延伸部を設け、該延伸部を該ノズル列形成部材に接合し、上記共通液室部材の該ノズルユニットとの対向面のうち内側部分を該液室形成部材に接合することを特徴とする液体吐出ヘッド。 Nozzle row forming member for forming a nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged, and the nozzle row forming member so as to form and form individual liquid chambers for storing the liquid supplied to each nozzle along the nozzle row. A nozzle unit having a liquid chamber forming member that is stacked on the liquid chamber, a common liquid chamber member that is partly or entirely formed of a resin member, and that forms a common liquid chamber that communicates with the plurality of individual liquid chambers. Discharge driving means for discharging the liquid in the individual liquid chambers from the corresponding nozzles by boosting the liquid in the liquid chambers, and the inlet openings of the individual liquid chambers of the nozzle unit and the outlet openings of the common liquid chambers In the liquid discharge head configured to join the nozzle unit and the common liquid chamber member so as to communicate with each other, and to supply the liquid in the common liquid chamber to the individual liquid chamber,
With respect to the width direction orthogonal to the arrangement direction of the nozzle rows, an end portion of the liquid chamber forming member stacked on the nozzle row forming member of the nozzle unit is provided shorter than the nozzle row forming member, and the liquid chamber forming member Forming an inlet opening of each individual liquid chamber at an end side surface position of the common liquid chamber, and forming an outlet opening of the common liquid chamber on an end side portion of a surface facing the nozzle unit of the common liquid chamber member, An extending portion made of a metal member and extending toward the nozzle unit is provided, the extending portion is joined to the nozzle row forming member, and an inner portion of the surface of the common liquid chamber member facing the nozzle unit is the liquid chamber. A liquid discharge head, which is bonded to a forming member.

請求項１の液体吐出ヘッドにおいて、上記延伸部により形成される液室の壁面が、上記共通液室部材の樹脂部材で形成される液室の端部側壁面より内側に位置することを特徴とする液体吐出ヘッド。 2. The liquid discharge head according to claim 1, wherein the wall surface of the liquid chamber formed by the extending portion is located inside the end side wall surface of the liquid chamber formed by the resin member of the common liquid chamber member. Liquid discharge head .

請求項１または２の液体吐出ヘッドにおいて、上記ノズルユニットの液室形成部材は、上記ノズル列形成部材に、液体流路を形成するための流路板と振動板とを積層して接合したものであり、上記吐出駆動手段は、上記振動板を駆動することにより各個別液室内の液体を昇圧させることを特徴とする液体吐出ヘッド。 In 請 Motomeko 1 or 2 of the liquid discharge head, a liquid chamber forming member of the nozzle unit to the nozzle array forming member was bonded to the flow path plate to form the liquid channel and the vibration plate by laminating The liquid ejection head, wherein the ejection driving means boosts the liquid in each individual liquid chamber by driving the diaphragm.

請求項１、２または３の何れかの液体吐出ヘッドにおいて、上記延伸部は３枚以上の金属板を積層した金属積層板で構成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 In any of the liquid discharge head according to claim 1, 2 or 3, the extending portion is a liquid discharge head is characterized by being composed of a metal laminate obtained by laminating three or more metal plates.

請求項１、２、３または４の何れかの液体吐出ヘッドにおいて、上記共通液室部材の上記ノズルユニットとの対向面のうち内側部分が樹脂部材で構成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 In any of the liquid discharge head according to claim 1, 2, 3 or 4, a liquid discharge, characterized in that the inner part of the opposing surfaces between the nozzle unit of the common liquid chamber member is formed of a resin member head.

請求項１、２、３または４の何れかの液体吐出ヘッドにおいて、上記共通液室部材の上記ノズルユニットとの対向面のうち内側部分が金属部材で構成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 In any of the liquid discharge head according to claim 1, 2, 3 or 4, a liquid discharge, characterized in that the inner part of the opposing surfaces between the nozzle unit of the common liquid chamber member is a metal member head.

請求項６の液体吐出ヘッドにおいて、上記共通液室部材の上記ノズルユニットとの対向部が金属板状部材の積層で構成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 6 , wherein a portion of the common liquid chamber member facing the nozzle unit is configured by stacking metal plate members.

請求項７の液体吐出ヘッドにおいて、上記延伸部により形成される液室の壁面が、上記共通液室部材の金属板状部材で形成される液室の端部側壁面より内側に位置することを特徴とする液体吐出ヘッド。 8. The liquid ejection head according to claim 7 , wherein a wall surface of the liquid chamber formed by the extending portion is located on an inner side than an end side wall surface of the liquid chamber formed by the metal plate member of the common liquid chamber member. A liquid discharge head.

請求項１、２、３、４、５、６、７または８の何れかの液体吐出ヘッドにおいて、上記ノズル列が並列に複数配置され、かつ、各ノズル列に沿って配列された複数の個別液室に連通する共通液室をノズル列ごとに備えた共通液室部材を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。 In any of the liquid discharge head according to claim 7 or 8, the nozzle columns are more arranged in parallel, and a plurality of discrete arranged along each nozzle array A liquid discharge head comprising: a common liquid chamber member having a common liquid chamber communicating with the liquid chamber for each nozzle row.

液体吐出ヘッドから記録材に対して液滴を吐出して該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記液体吐出ヘッドとして、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを用いたことを特徴とするもの画像形成装置。 In ejecting droplets to the recording material from the liquid ejecting head image forming apparatus for forming an image on the recording medium, as the liquid ejecting head, a liquid discharge according to any one of claims 1 to 9 An image forming apparatus using a head.