JP2006297916A - Liquid discharge head, image forming device and manufacturing method of liquid discharge head - Google Patents
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Description
本発明は液体吐出ヘッド、画像形成装置、及び、液体吐出ヘッドの製造方法に係り、特に複数のプレートが積層されて形成される液体吐出ヘッド、その液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置、及び、その液体吐出ヘッドの製造方法に関する。 The present invention relates to a liquid ejection head, an image forming apparatus, and a method for manufacturing the liquid ejection head, and in particular, a liquid ejection head formed by stacking a plurality of plates, an image forming apparatus including the liquid ejection head, and The present invention relates to a method for manufacturing the liquid discharge head.
従来、複数のノズルを配列させた液体吐出ヘッドと紙などの記録媒体とを相対的に移動させながら、ノズルから記録媒体に向けてインクを吐出することにより、記録媒体上に画像を形成するようにした画像形成装置が知られている。 Conventionally, an image is formed on a recording medium by ejecting ink from the nozzle toward the recording medium while relatively moving a liquid ejection head in which a plurality of nozzles are arranged and a recording medium such as paper. An image forming apparatus is known.
このような画像形成装置に搭載する液体吐出ヘッドとしては、例えば、ノズルに連通する圧力室にインクを供給し、この圧力室の外側に振動板を介して取り付けられた圧電素子に対して画像データに応じた駆動信号を与えることにより、圧力室の容積を変化させて、圧力室内のインクをノズルから吐出するようにしたピエゾ方式の液体吐出ヘッドが知られている。 As a liquid discharge head mounted in such an image forming apparatus, for example, ink is supplied to a pressure chamber communicating with a nozzle, and image data is applied to a piezoelectric element attached to the outside of the pressure chamber via a diaphragm. There is known a piezo-type liquid discharge head in which the volume of a pressure chamber is changed by supplying a drive signal corresponding to the pressure and ink in the pressure chamber is discharged from a nozzle.
一方で、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインクを飛ばすようにしたサーマルジェット方式の液体吐出ヘッドも知られている。 On the other hand, there is also known a thermal jet type liquid discharge head in which bubbles are generated by heating ink with a heating element such as a heater and the ink is blown by the pressure.
ところで、液体吐出ヘッドを製造する際、複数のプレート同士を接合して液体吐出ヘッドを形成する方法が知られている。また、液体吐出ヘッドを製造する際、圧電素子などの圧力発生手段としてのアクチュエータに電気信号を与えるための電極や電気配線を設ける必要がある。 By the way, when manufacturing a liquid discharge head, a method of forming a liquid discharge head by joining a plurality of plates is known. Further, when manufacturing a liquid discharge head, it is necessary to provide an electrode and an electric wiring for giving an electric signal to an actuator as a pressure generating means such as a piezoelectric element.
特許文献1には、インク流路が形成されている流路基板と圧電素子が形成されている振動板とをシート接着剤で接合し、振動板と圧電素子とをハンダで接合したものが記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 describes a structure in which a flow path substrate on which an ink flow path is formed and a vibration plate on which a piezoelectric element is formed are joined with a sheet adhesive, and the vibration plate and the piezoelectric element are joined with solder. Has been.
また、特許文献2には、インク供給溝が形成されているベースプレートとヒータが形成されているヒータボードとを接着剤で接合し、ヒータボードとヒータ駆動用ICとをACF(Anisotropic Conductive Film)等で接合したものが記載されている。
しかし、積層するプレート間の接合と、アクチュエータに電気信号を与えるための電気的な接合とを別工程で行なうと手間がかかり、製造コストを抑えることが困難である。 However, if the joining between the stacked plates and the electrical joining for giving an electrical signal to the actuator are performed in separate steps, it takes time and it is difficult to reduce the manufacturing cost.
また、画像の高品質化の要求があり、この要求に応えるためにはノズルを2次元配列化するとともに高密度化することが求められている。このような2次元配列化と高密度化とを両立させるためには、電気配線をどのように配置するかが課題になるとともに、積層されるプレート間の接合及びアクチュエータに電気信号を与えるための電気的な接合を実際にどのようにして行なうかが課題となる。 In addition, there is a demand for higher image quality, and in order to meet this demand, it is required to increase the density of the nozzles in a two-dimensional array. In order to achieve both the two-dimensional arrangement and the high density, it becomes a problem how to arrange the electric wiring, and it is necessary to provide an electric signal to the joint between the stacked plates and the actuator. The problem is how to actually perform electrical bonding.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複数のプレートを積層して液体吐出ヘッドを形成する際に製造処理を簡略化し得る液体吐出ヘッド、その液体吐出ヘッドを適用した画像形成装置、及び、液体吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a liquid discharge head capable of simplifying the manufacturing process when a liquid discharge head is formed by stacking a plurality of plates, and an image forming apparatus using the liquid discharge head And it aims at providing the manufacturing method of a liquid discharge head.
前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、液体の流路が形成されている流路プレートと、液体が吐出される際に圧力を発生するアクチュエータが形成されているアクチュエータ形成プレートと、を含む複数のプレートが積層されて形成され、前記流路プレートと前記アクチュエータ形成プレートとの間のプレート間の接合部分、及び、前記アクチュエータに電気信号を与えるための電気的な接合部分が、同一の硬化条件を有するNCP(Non Conductive Paste)で接合されていることを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is an actuator formation in which a flow path plate in which a liquid flow path is formed and an actuator that generates pressure when the liquid is discharged are formed. A plurality of plates including a plate, a joint portion between the flow path plate and the actuator forming plate, and an electrical joint portion for giving an electric signal to the actuator Are bonded with NCP (Non Conductive Paste) having the same curing conditions.
NCPは、非導電性の高純度の樹脂を主成分とする。具体的な数値として、95質量%以上、より望ましくは98質量%以上の高純度である。NCPは、ペースト状態(又は液体状態)で接合部分に付着され、所定の硬化条件下で収縮しつつ硬化する。NCPの具体例としては、高純度のエポキシ樹脂を主成分とするものが挙げられる。 NCP has a non-conductive high-purity resin as a main component. As a specific numerical value, the high purity is 95% by mass or more, more desirably 98% by mass or more. The NCP is attached to the joint portion in a paste state (or a liquid state), and is cured while contracting under a predetermined curing condition. Specific examples of NCP include those containing a high-purity epoxy resin as a main component.
NCPの付着の態様は、プレート間の接合部分及び電気的な接合部分に共に同一種類のNCPを付着させる態様に特に限定されないが、プレート間の接合部分及び電気的な接合部分に共に硬化条件として少なくとも同一の温度において硬化するNCPを用いる。 The mode of NCP adhesion is not particularly limited to the mode in which the same type of NCP is adhered to both the junction between the plates and the electrical junction, but both the junction between the plates and the electrical junction as curing conditions. An NCP that cures at least at the same temperature is used.
なお、実際に使用される状態の液体吐出ヘッドでは、NCPはペースト状態(又は液体状態)を既に脱し、硬化した状態である。 In the liquid discharge head in a state where it is actually used, the NCP has already been removed from the paste state (or liquid state) and cured.
この発明によれば、積層されるプレート間の接合及びアクチュエータに電気信号を与えるための電気的な接合を同一の硬化条件下で同時に行なうことができるので、プレート間の接合及びアクチュエータに電気信号を与えるための電気的な接合をそれぞれ別工程で行う必要があった従来の液体吐出ヘッドと比較して、製造処理が簡素化されることになり、製造コストを抑えることができる。 According to the present invention, the joining between the stacked plates and the electrical joining for giving an electrical signal to the actuator can be performed simultaneously under the same curing conditions. Compared to a conventional liquid discharge head that needs to perform electrical joining for providing in separate steps, the manufacturing process is simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
また、NCPは、ナトリウムイオンの含有量が極めて少ないので、液体に溶出する不溶性物質の発生が抑えられ、ノズルの不吐出発生が防止される。また、NCPは、塩化物イオンの含有量が極めて少ないので、金属のプレートを使用しても腐食し難く、吐出性能の劣化が防止される。 In addition, since NCP has a very low content of sodium ions, the generation of insoluble substances eluted in the liquid is suppressed, and the occurrence of non-ejection of the nozzle is prevented. Further, since NCP has a very low chloride ion content, it is difficult to corrode even when a metal plate is used, and deterioration of discharge performance is prevented.
請求項2に記載の発明は、液体の吐出口に連通する圧力室が形成されている圧力室形成プレートと、液体が吐出される際に圧力を発生するアクチュエータが形成されているアクチュエータ形成プレートと、前記アクチュエータ形成プレートを挟んで前記圧力室形成プレートが配置されている側とは反対側に配置され、前記圧力室に液体を供給する共通液室、及び、前記アクチュエータの配置面に対して略垂直に立ち上がり前記共通液室内の少なくとも一部を貫通する電気配線が形成されている共通液室形成プレートと、を含む複数のプレートが積層されて形成され、前記アクチュエータ形成プレートと前記共通液室形成プレートとの間のプレート間の接合部分、及び、前記アクチュエータと前記電気配線との電気的な接合部分が、同一の硬化条件を有するNCP(Non Conductive Paste)で接合されていることを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a pressure chamber forming plate in which a pressure chamber communicating with a liquid discharge port is formed, and an actuator forming plate in which an actuator that generates pressure when liquid is discharged is formed. A common liquid chamber that is disposed on the opposite side of the side where the pressure chamber forming plate is disposed across the actuator forming plate, and that supplies liquid to the pressure chamber; A plurality of plates including a common liquid chamber forming plate that is vertically formed and has an electrical wiring penetrating at least a part of the common liquid chamber, and is formed by laminating the actuator forming plate and the common liquid chamber forming The joint between the plates and the electrical joint between the actuator and the electrical wiring are cured in the same manner. To provide a liquid discharge head, characterized in that it joined the NCP with matter (Non Conductive Paste).
なお、アクチュエータ形成プレートと共通液室形成プレートとの間には、アクチュエータを保護するためのプレート(介装プレート)が介在する場合を含む。この場合には、アクチュエータ形成プレート及び介装プレート間の接合部分、及び、介装プレート及び共通液室形成プレート間の接合部分が、電気的な接合部分とともに、同一の硬化条件を有するNCPで接合されている構成となる。 In addition, the case where the plate (interposition plate) for protecting an actuator is interposed between the actuator forming plate and the common liquid chamber forming plate is included. In this case, the joint portion between the actuator forming plate and the interposing plate and the joint portion between the interposing plate and the common liquid chamber forming plate are joined together with the electrical joint portion by NCP having the same curing conditions. It becomes the composition which is done.
一方で、アクチュエータ形成プレートと共通液室形成プレートとの間に介装プレートが介在しないで直接的に接合されている場合には、アクチュエータ形成プレート及び共通液室形成プレート間の直接的な接合部分が、電気的な接合部分とともに、同一の硬化条件を有するNCPで接合されている構成となる。 On the other hand, when the actuator forming plate and the common liquid chamber forming plate are directly joined without an intervening plate interposed therebetween, a direct joint portion between the actuator forming plate and the common liquid chamber forming plate is used. However, it becomes the structure joined by NCP which has the same hardening conditions with an electrical junction part.
この発明によれば、アクチュエータの配置面に対して略垂直に立ち上がり前記共通液室内の少なくとも一部を貫通する電気配線を設けたことにより、アクチュエータの配置面に水平に電気配線を張りめぐらす必要がなくなりノズルの2次元配列化及び高密度化が可能になるとともに、プレート間の接合及び電気配線とアクチュエータとの電気的な接合を同一の硬化条件下で同時に行なうことができるので、製造工程が簡略化され、製造コストを抑えることができる。 According to the present invention, it is necessary to stretch the electrical wiring horizontally on the actuator placement surface by providing the electrical wiring that rises substantially perpendicular to the actuator placement surface and penetrates at least a part of the common liquid chamber. The two-dimensional arrangement and high density of the nozzles can be eliminated, and bonding between the plates and electrical bonding between the electrical wiring and the actuator can be performed simultaneously under the same curing conditions, simplifying the manufacturing process. Manufacturing costs can be reduced.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記電気配線をとり出すFPC(Flexible Print Circuit)との電気接続も同じNCPを使用していることを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。
The invention according to claim 3 is the liquid ejection head according to
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れか1項に記載の発明において、前記NCPは、大きさが5μm以下の無機フィラーを含むことを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。 A fourth aspect of the present invention provides the liquid ejection head according to any one of the first to third aspects, wherein the NCP includes an inorganic filler having a size of 5 μm or less. .
この発明によれば、NCPの接着機能を保ちつつ、積層構造体の強度を確保することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to ensure the strength of the laminated structure while maintaining the NCP bonding function.
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4の何れか1項に記載の液体吐出ヘッドを有し、前記液体吐出ヘッドから記録媒体に吐出される液体によって前記記録媒体上に画像を形成することを特徴とする画像形成装置を提供する。 According to a fifth aspect of the present invention, the liquid ejection head according to any one of the first to fourth aspects is provided, and an image is formed on the recording medium by the liquid ejected from the liquid ejection head onto the recording medium. An image forming apparatus is provided.
請求項6に記載の発明は、複数のプレートが積層されて形成される液体吐出ヘッドの製造方法において、液体の流路が形成されている流路プレート、及び、液体が吐出される際に圧力を発生するアクチュエータが形成されているアクチュエータ形成プレートを含む複数のプレートを用意し、少なくとも、前記流路プレートと前記アクチュエータ形成プレートとの間のプレート間の接合部分、及び、前記アクチュエータに電気信号を与えるための電気的な接合部分に、同一の硬化条件を有するNCP(Non Conductive Paste)を付着させる工程と、前記流路プレートと前記アクチュエータ形成プレートとの間のプレート間の接合、及び、前記アクチュエータに電気信号を与えるための電気的な接合部分の接合を、前記硬化条件で同時に行なう工程と、を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。 According to a sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a liquid discharge head formed by stacking a plurality of plates, a flow path plate in which a liquid flow path is formed, and a pressure when the liquid is discharged Preparing a plurality of plates including an actuator forming plate on which an actuator for generating electric current is formed, and at least a joint portion between the flow path plate and the actuator forming plate, and an electric signal to the actuator A step of adhering NCP (Non Conductive Paste) having the same curing condition to an electrical joining portion for giving, joining between the plate between the flow path plate and the actuator forming plate, and the actuator The step of simultaneously joining the electrical joints for applying an electrical signal to the curing conditions under the curing conditions. A method for manufacturing a liquid discharge head is provided.
請求項7に記載の発明は、複数のプレートが積層されて形成される液体吐出ヘッドの製造方法において、液体の吐出口に連通する圧力室が形成されている圧力室形成プレート、液体が吐出される際に圧力を発生するアクチュエータが形成されているアクチュエータ形成プレート、及び、前記アクチュエータ形成プレートを挟んで前記圧力室形成プレートが配置されている側とは反対側に配置され、前記圧力室に液体を供給する共通液室及び前記アクチュエータの配置面に対して略垂直に立ち上がり前記共通液室内の少なくとも一部を貫通する電気配線が形成されている共通液室形成プレートを含む複数のプレートを用意し、少なくとも、前記アクチュエータ形成プレートと前記共通液室形成プレートとの間のプレート間の接合部分、及び、前記アクチュエータと前記電気配線との電気的な接合部分に同一の硬化条件を有するNCP(Non Conductive Paste)を付着させる工程と、少なくとも、前記アクチュエータ形成プレートと前記共通液室形成プレートとの間のプレート間の接合、及び、前記アクチュエータと前記電気配線との接合を、前記硬化条件で同時に行なう工程と、を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。 According to a seventh aspect of the present invention, in the method for manufacturing a liquid discharge head formed by stacking a plurality of plates, a pressure chamber forming plate in which a pressure chamber communicating with the liquid discharge port is formed, and the liquid is discharged. An actuator forming plate on which an actuator for generating pressure is formed, and a side opposite to the side on which the pressure chamber forming plate is arranged across the actuator forming plate, and a liquid is placed in the pressure chamber A plurality of plates including a common liquid chamber and a common liquid chamber forming plate in which electrical wiring that rises substantially perpendicular to the arrangement surface of the actuator and penetrates at least a part of the common liquid chamber is formed. , At least the joint between the actuator forming plate and the common liquid chamber forming plate, and the front A step of adhering NCP (Non Conductive Paste) having the same curing condition to an electrical joint portion between the actuator and the electric wiring, and at least a space between the actuator forming plate and the common liquid chamber forming plate And a step of simultaneously joining the actuator and the electrical wiring under the curing conditions. The method for manufacturing a liquid discharge head is provided.
接合部分へのNCPの付着は、ペースト状態(又は液体状態)のNCPを器具から直接接合部分に投与する態様、シート上にNCPを予め付着させておきシートから転写させる態様、マスクを使用したスクリーン印刷による態様などがある。このようにNCPを用いることにより、塗布方法の選択肢が増加し、塗布面の状況やコストメリットなどを考慮した選択の自由度が増す。 The NCP is attached to the joint part in such a manner that the paste (or liquid state) NCP is directly applied from the instrument to the joint part, the NCP is pre-attached on the sheet and transferred from the sheet, and the screen uses a mask. There are modes by printing. By using NCP in this way, the choice of coating method increases, and the degree of freedom of selection in consideration of the condition of the coated surface and cost merit increases.
また、硬化条件が同一であれば、プレート間の接合部分と電気的な接合部分とは異なる態様でNCPを付着させてもよい。 Further, if the curing conditions are the same, NCP may be attached in a manner different from the joint portion between the plates and the electrical joint portion.
本発明によれば、プレート間の接合及び電気的な接合をそれぞれ別工程で行う必要があった従来技術と比較して、製造処理を簡略化して、製造コストを抑えることができる。 According to the present invention, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced as compared with the prior art in which the bonding between the plates and the electric bonding must be performed in separate processes.
以下、添付図面に従って、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係る一実施形態の液体吐出ヘッド50を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a
図1において、液体吐出ヘッド50は、複数のプレート21、22、23、24、25が積層されて形成されている。
In FIG. 1, the
ノズル形成プレート21(「ノズルプレート」ともいう)は、液体を吐出する複数のノズル51(吐出口)が形成されている。 The nozzle forming plate 21 (also referred to as “nozzle plate”) is formed with a plurality of nozzles 51 (discharge ports) for discharging liquid.
圧力室形成プレート22は、ノズル51にそれぞれ連通する複数の圧力室52が形成されている。なお、圧力室52は個別の流路ということもできる。
The pressure
振動板23(「アクチュエータ形成プレート」ともいう)は、圧力室形成プレート22を挟んでノズル形成プレート21が配置されている側とは反対側に配置されており、圧力室52内のインクに付与する圧力を発生する圧力発生手段としての複数の圧電素子58が形成されている。
The vibration plate 23 (also referred to as “actuator forming plate”) is disposed on the opposite side of the pressure
圧電素子58は、例えばPZTからなり、所定の電気信号(駆動信号)が与えられると変位(歪み)が発生し、振動板23を介して圧力室52の容積を変化させる。
The
振動板23は、各圧力室52のノズル51が配置されている側とは反対側の面(振動面)を構成しているとともに、圧電素子58の一方の電極として機能する。
The
なお、本実施形態における振動板23は、複数の圧力室52に共通のものとし1枚のプレートで形成されているが、このような場合に特に限定されず、圧力室52ごとに形成されている場合もある。
The
圧電素子保護プレート24(「ピエゾカバー」、「介装プレート」ともいう)は、圧電素子58がその厚さ方向に自在に変位が発生するように(すなわち圧電素子58の動作を保障するように)、空間を確保して、圧電素子58を保護する。
The piezoelectric element protection plate 24 (also referred to as “piezo cover” or “intervening plate”) is configured so that the
共通液室形成プレート25は、振動板23及び圧電素子保護プレート24を挟んで、圧力室形成プレート22が配置されている側とは反対側に配置されており、圧力室52にインクを供給する共通液室55、及び、複数の柱状電気配線60が形成されている。
The common liquid
共通液室55は、複数の圧力室52に対して、インク供給口53を介して、インクを供給する。なお、共通液室52は共通の流路ということもできる。
The
圧力室52に対してノズル51を下として見たとき、共通液室55は、複数の圧力室52の直上において、これらの複数の圧力室52の全てを覆うように、ひとつの共通の空間をなす液室として形成されている。このような共通液室55により、各圧力室52に対して、インクがリフィル性良く供給されることになる。
When the
なお、図1では、共通液室55から圧力室52に至る流路の形状は、図示の便宜上、「L」字形となっているが、このような形状に特に限定されない。共通液室55から圧力室52へのインクのリフィル性を優先するには、共通液室55から圧力室52に向けて垂直に至る形(「I」字形)とすることが、好ましい。
In FIG. 1, the shape of the flow path from the
柱状電気配線60は、導電性材料からなり、圧電素子58の配置面に対して略垂直に立ち上がり(すなわち振動板23に対して略垂直に立ち上がり)、圧電素子58のバンプ電極64から、共通液室55内を貫通して、後述のフレキシブル配線板26のバンプ電極66まで至る柱状の配線である。このような柱状電気配線60により、各圧電素子58に対して、面積効率良く駆動信号が与えられる。すなわち、駆動配線を圧電素子58の配置面に平行に張りめぐらす場合と比較して、圧力室52を高密度化することができ、これによりノズル51の高密度化が可能になる。
The columnar
なお、柱状電気配線60の形状は、円柱形状や角柱形状に特に限定されるものではない。例えば、断面積が徐々に大きくなる(又は小さくなる)、テーパ形状であってもよい。
Note that the shape of the columnar
柱状電気配線60の外周面(共通液室55内のインクに接液する面である)には、絶縁性の保護膜68(絶縁保護膜)が形成されている。 An insulating protective film 68 (insulating protective film) is formed on the outer peripheral surface of the columnar electric wiring 60 (which is a surface in contact with the ink in the common liquid chamber 55).
フレキシブル配線板26(FPC:Flexible Print Circuit)は、複数の電気配線を有し、共通液室形成プレート25の柱状電気配線60を介して、各圧電素子58に駆動信号を与えるものである。
The flexible printed circuit 26 (FPC: Flexible Print Circuit) has a plurality of electrical wirings, and gives a drive signal to each
フレキシブル配線板26に形成されている電気配線は、そのフレキシブル配線板26上に形成されているバンプ電極66を介して、柱状電気配線60と接合されている。言い換えると、フレキシブル配線板26のバンプ電極66は柱状電気配線60と電気的に接続されている。具体的には、フレキシブル配線板26のバンプ電極66と柱状電気配線60の外部側(図1では上側)の端部62とが、NCP(Non Conductive Paste)30で固定されて接合されている。
The electrical wiring formed on the
また、柱状電気配線60は、圧電素子58上に形成されているバンプ電極64を介して、圧電素子58と接合されている。言い換えると、柱状電気配線60は圧電素子58のバンプ電極64と電気的に接続されている。具体的には、圧電素子58のバンプ電極64と柱状電気配線60の内部側(図1では下側)の端部61とが、NCP30で固定されて接合されている。
Further, the columnar
共通液室形成プレート25と圧電素子保護プレート24とはNCP30で接合されている。同様に、圧電素子保護プレート24と振動板23とはNCP30で接合されている。同様に、振動板23と圧力室形成プレート22とはNCP30で接合されている。同様に、圧力室形成プレート22とノズル形成プレート21とはNCP30で接合されている。すなわち、プレート間の接合部分は全てNCP30で接合されている。
The common liquid
NCP30は、非導電性の高純度の樹脂からなる。具体的な数値として、95質量%以上、より望ましくは98質量%以上の高純度である。NCP30は、ペースト状態(又は液体状態)で接合部分に付着され、接合部分同士を圧着した状態で加熱されると所定の温度で収縮しつつ硬化する。これにより接合部分同士が確実に接合された状態で固定され、かつ、封止される。
The
NCP30としては、例えば高純度のエポキシ樹脂からなるNCPを用いる。 As NCP30, for example, NCP made of high-purity epoxy resin is used.
NCP30は、ナトリウムイオン(Na+)の含有量が極めて少ない(例えば5ppm未満)。これにより、インク中に溶出する不溶物質の発生が抑えられる。 NCP30 has a very low content of sodium ions (Na +) (for example, less than 5 ppm). Thereby, generation | occurrence | production of the insoluble substance eluted in an ink is suppressed.
また、NCP30は、塩化物イオン(Cl−)の含有量が極めて少ない(例えば15ppm未満)。これにより、金属のプレートを使用しても腐食し難い。 NCP30 has a very low chloride ion (Cl-) content (for example, less than 15 ppm). Thereby, even if it uses a metal plate, it is hard to corrode.
なお、液体吐出ヘッド50の製造が完了して使用される状態では、NCP30はペースト状態(又は液体状態)を既に脱し、硬化した状態であることは言うまでもない。
Needless to say, in a state in which the
図2は、柱状電気配線60と圧電素子58のバンプ電極64との電気的な接合部分を拡大して示す拡大図である。
FIG. 2 is an enlarged view showing an enlarged electrical junction between the columnar
図2では、説明の便宜上、柱状電気配線60の下端部61の凹凸がやや誇張して描かれている。バンプ電極64の形状は、実際には、図1にも示すように柱状電気配線60に接合される上部に平面が存在する柱状であることが、望ましい。これにより、バンプ電極64と柱状電気配線60との接触面積が増加し電気接続の信頼性を向上させる。このようなバンプ電極64に対して柱状電気配線60が圧着されると、バンプ電極64はそれ自体が変形する。バンプ電極64の材料としては、例えばAuを用いる。NCP30は、ペースト状態(又は液体状態)の状態で接合部分に付着されており、柱状電気配線60とバンプ電極64とが圧着された状態で加熱されると収縮しつつ硬化する。このような、バンプ電極64の変形とNCP30の収縮とにより柱状電気配線60とバンプ電極64とが確実に接合された状態が形成され、封止固定されて柱状電気配線60とバンプ電極64との接合が確実に確保される。言い換えると、NCP30は、電気的な接合部分を接合する機能と、その電気的な接合部分を封止する機能を有する。
In FIG. 2, for convenience of explanation, the unevenness of the
バンプ電極64の高さと柱状電気配線60の電極(下端部61の突出した部分)の高さとの合計は、10〜100μmであることが、望ましい。これにより、バンプ電極64、66の変形に因る高さばらつきの吸収シロを確保しつつ、バンプ電極64、66の変形し過ぎに因る短絡などの電気的な不具合を防止できる。
The total of the height of the
なお、図2には圧電素子58側のバンプ電極64のみ示したが、図1に示すフレキシブル配線26側のバンプ電極66についても、柱状電気配線60に接合される下部に平面が存在する柱状であることが、望ましい。また、このバンプ電極66の高さと柱状電気配線60の電極(上端部62の突出した部分)の高さとの合計は、10〜100μmであることが、望ましい。
2 shows only the
図2に示す例では、NCP30に多数の微小な無機フィラー31が含まれている。
In the example shown in FIG. 2, a large number of minute inorganic fillers 31 are included in the
無機フィラー31の基本的な機能としては、粘度の調整または熱膨張係数の調整がある。本実施形態においては、無機フィラー31の大きさ(直径相当)を5μm以下にしてある。これにより、NCP30の接着機能を保ちつつ、さらに接合部分の剛性低下を防止して、積層構造体の強度を確保する。 As a basic function of the inorganic filler 31, there is adjustment of viscosity or adjustment of thermal expansion coefficient. In the present embodiment, the size (corresponding to the diameter) of the inorganic filler 31 is 5 μm or less. Thereby, while maintaining the adhesion function of NCP30, the rigidity of the joined portion is further prevented from decreasing and the strength of the laminated structure is ensured.
[製造処理の流れ]
図1に示した液体吐出ヘッド50の製造処理の例について、図面を用いて詳細に説明する。
[Flow of manufacturing process]
An example of the manufacturing process of the
まず、フレキシブル配線板26、共通液室形成プレート25、圧電素子保護プレート24、圧電素子58が形成された振動板23、圧力室形成プレート22、及び、ノズル形成プレート21を形成する処理(プレート形成処理)について、図3を用いて説明する。
First, a process (plate formation) for forming the
図3(a)に示すように、フレキシブル配線板26を用意して、フレキシブル配線板26にAu等からなるバンプ電極66を形成する。このバンプ電極66は、後に共通液室形成プレート25の柱状電気配線60に接合される電極である。
As shown in FIG. 3A, a
また、図3(b)に示すように、共通液室55及び柱状電気配線60を有する共通液室形成プレート25を形成する。共通液室形成プレート25の形成方法は特に限定されないが、例えば、フォトリソグラフィーにより必要な開口部を設けながら薄膜を積層して形成する方法がある。複数のSUSプレートを積層して形成してもよい。1枚のプレートに対してエッチングを施して共通液室55となるべき空間を形成するようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 3B, the common liquid
なお、柱状電気配線60の側面には絶縁保護膜68をコーティングにより形成する。これは、共通液室55内のインクから導電性の柱状電気配線60を保護するためである。
An insulating
また、図3(c)に示すように、圧電素子保護プレート24を形成する。例えば、フォトリソグラフィーにより圧電素子58を保護するための空間となるべき開口部を設けながら薄膜を積層して形成する方法がある。複数のSUSプレートを積層して形成してもよい。1枚のプレートに対してエッチングを施して圧電素子58を保護するための空間を形成するようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 3C, the piezoelectric
また、図3(d)に示すように、振動板23上に圧電素子58を形成する。例えば、AD(エアロゾルデポジション)法あるいはスパッタ法によって振動板23上に薄膜状の圧電素子58を形成する。なお、圧電素子58には、Au等からなるバンプ電極64を形成しておく。このバンプ電極64は、後に共通液室形成プレート25の柱状電気配線60に接合される電極である。
Further, as shown in FIG. 3D, a
また、図3(e)に示すように、圧力室52を有する圧力室形成プレート22を形成する。圧力室形成プレート22の形成方法は特に限定されないが、例えば、フォトリソグラフィーにより必要な開口部を設けながら薄膜を積層して形成する方法がある。複数のSUSプレートを積層して形成してもよい。1枚のプレートに対してエッチングを施して圧力室52となるべき空間を形成するようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 3E, a pressure
また、図3(f)に示すように、ノズル形成プレート21を形成する。ノズル形成プレート21の形成方法は、特に限定はされないが、例えばポリイミドからなるプレートにノズル51を形成する。
Further, as shown in FIG. 3F, the
次に、プレート間の接合部分及び電気的な接合部分にNCPを付着させる処理(NCP付着処理)について、図4を用いて説明する。 Next, a process of attaching NCP to the joint part between the plates and the electrical joint part (NCP attachment process) will be described with reference to FIG.
図4(a)に示すように、共通液室形成プレート25に形成されている柱状電気配線60の外部側の端部62にNCP30をディスペンスする。具体的には、柱状電気配線60の外部側の端部62(後にフレキシブル配線板26のバンプ電極66と接合する電極である)に対して、ディスペンス器具212からペースト状態(又は液体状態)のNCP30を投与する。NCP30は、柱状電気配線60の外部側の端部62の露出した部分を全て覆うように投与される。
As shown in FIG. 4A, the
また、図4(b)に示すように、圧電素子保護プレート24の両接合面(共通液室形成プレート25との接合面、及び、振動板23との接合面である)にNCP30を転写する。具体的には、NCPが塗布されているシート214を圧電素子保護プレート24の両接合面に圧接した後に剥がすことにより、シート214上のNCP30を両接合面に転写する。
Further, as shown in FIG. 4B, the
また、図4(c)に示すように、振動板23上の圧電素子58のバンプ電極64にNCPをディスペンスするとともに、振動板23の圧力室形成プレート22との接合面にNCP30を転写する。具体的には、振動板23上のバンプ電極64(後に共通液室形成プレート25の柱状電気配線60と接合する電極である)に対して、ディスペンス器具212からペースト状態(又は液体状態)のNCP30を投与する。NCP30は、振動板23上のバンプ電極64の露出した部分を全て覆うようにして投与される。
As shown in FIG. 4C, NCP is dispensed onto the
また、NCPが塗布されているシート214を振動板23の圧力室形成プレート22との接合面に圧接した後に剥がすことにより、シート214上のNCP30を接合面に転写する。
Also, the
また、図4(d)に示すように、圧力室形成プレート22のノズル形成プレート21との接合面にNCP30を転写する。具体的には、NCPが塗布されているシート214を圧力室形成プレート22のノズル形成プレート21との接合面に圧接した後に剥がすことにより、シート214上のNCP30を接合面に転写する。
Further, as shown in FIG. 4D, the
なお、NCP30の塗布方法として、ディスペンス器具212から直接接合部分に投与する態様と、シート214上にNCP30を予め付着させておきシート214から転写させる態様とを説明したが、マスクを使用したスクリーン印刷によりNCP30を塗布するようにしてもよい。このようにNCP30を用いることにより、塗布方法の選択肢が増加し、塗布面の状況やコストメリットなどを考慮した選択の自由度が増す。
In addition, as an application method of NCP30, a mode in which it is directly administered from the
次に、プレート間の接合部分及び電気的な接合部分のNCPを硬化させる処理(NCP硬化処理)について、図5を用いて説明する。 Next, the process (NCP hardening process) which hardens NCP of the junction part between plates and an electrical junction part is demonstrated using FIG.
図5に示すように、複数のプレート21、22、23、24、25を位置決めしながら重ね合わせ、加圧した状態でNCPの特定の硬化条件下で加熱する。
As shown in FIG. 5, a plurality of
なお、図5に示す例では、フレキシブル配線板26も積み重ね、フレキシブル配線板26のバンプ電極66と柱状電気配線60との接続も行なうようになっている。
In the example shown in FIG. 5, the
具体的には、加熱機能を有するベースプレート222の上に、位置決めピン226によって位置決めしつつ、ノズル形成プレート21、圧力室形成プレート22、圧電素子58が形成されている振動板23(アクチュエータ形成プレート)、圧電素子保護プレート24(介装プレート)、共通液室形成プレート25、フレキシブル配線板26の順に積み重ね、更にその上に、加熱機能を有する加圧プレート224を置く。加圧プレートの重量により、ノズル形成プレート21からフレキシブル配線板26までの積層された構造体(積層構造体)を加圧し、そのような加圧した状態においてベースプレート222及び加圧プレート224の加熱機能により、所定時間だけ、NCP30の硬化温度で加熱する。
Specifically, the vibration plate 23 (actuator formation plate) in which the
すなわち、隣接するプレート間の接合部分(ノズル形成プレート21と圧力室形成プレート22との間の接合部分、圧力室形成プレート22と振動板23との間の接合部分、振動板23と圧電素子保護プレート24との間の接合部分、圧電素子保護プレート24と共通液室形成プレート25との間の接合部分)、及び、電気的な接合部分(圧電素子58のバンプ電極64と柱状電気配線60との接合部分、フレキシブル配線板26のバンプ電極66と柱状電気配線60との接合部分)について、加圧下でNCP30の硬化温度で加熱して、隣接するプレート間の接合と電気的な接合部分の接合とを同時に行う。
That is, a joint portion between adjacent plates (a joint portion between the
NCP30の硬化温度は、200℃以下の比較的低温とすることが、望ましい。これにより、線膨張差などによる熱変形を防止できる。 The curing temperature of NCP30 is desirably a relatively low temperature of 200 ° C. or lower. Thereby, the thermal deformation by a linear expansion difference etc. can be prevented.
以上、フレキシブル配線板26も併せて加圧及び加熱する場合を例に示したが、フレキシブル配線板26のみ後から接合するようにしてもよい。すなわち、ノズル形成プレート21から共通液室形成プレート25までの接合が済んだ後に、図4(a)に示すように電気配線60とのフレキシブル配線板26のバンプ電極66の接合部分にNCP30のディスペンスを行って、当該接合部分のみ硬化処理を別途行う。
As described above, the case where the
また、ノズル形成プレート21についても、別途、接合を行うようにしてもよい。すなわち、圧力室形成プレート22から共通液室形成プレート25までの接合が済んだ後に、ノズル形成プレート21と圧力室形成プレート22との接合面にNCP30を転写して、当該接合部分のみ硬化処理を別途行う。
Further, the
なお、本実施形態では、振動板23と圧電素子保護プレート24とが別のプレートとして形成されている場合を例に説明したが、振動板23と圧電素子保護プレート24とが一体に形成されていてもよい。この場合には、圧電素子58が形成されている振動板23及び圧力室保護プレート24が一体形成されたプレートと、共通液室形成プレート25との接合面がNCP30で接合されることになる。
In the present embodiment, the case where the
〔液体吐出ヘッドの全体構造〕
次に、液体吐出ヘッドの全体構造について説明する。
[Overall structure of liquid discharge head]
Next, the overall structure of the liquid discharge head will be described.
図6は液体吐出ヘッド50の全体を示す平面透視図である。記録媒体上に形成されるドットのピッチを高密度化するためには、液体吐出ヘッド50におけるノズルのピッチを高密度化する必要がある。本例の液体吐出ヘッド50は、図6に示すように、インクの吐出口であるノズル51と、各ノズル51に対応する圧力室52とインク供給口53からなる複数の圧力室ユニット54を2次元マトリクス状に配置させた構造を有し、これにより、液体吐出ヘッド長手方向(紙送り方向と直交する方向)に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔(投影ノズルピッチ)の高密度化を達成している。なお、図6では、作図の便宜上、一部の圧力室ユニット54は省略して描いてある。
FIG. 6 is a plan perspective view showing the entire
図6における各圧力室ユニット54及びその周辺の詳細な構造については、図1を用いて説明したとおりである。
The detailed structure of each
なお、図1では、共通液室55から圧力室52のインク供給口53に至る流路が「L」字形となっているが、図1での図示の便宜上そのように描いたのであり、図6では、共通液室55から圧力室52へのインクのリフィル性を優先して、共通液室55から圧力室52のインク供給口53に向けて垂直に至る「I」字形であるものとする。
In FIG. 1, the flow path from the
図7は、図6に示した液体吐出ヘッド50の一部を拡大して示す拡大図である。図7に示されるように、多数の圧力室ユニット54は、主走査方向と主走査方向に対して所定の角度θをなす斜め方向との2方向に沿って格子状に配列されている。すなわち多数のノズル51は2次元マトリクス状に配列されている。このような2次元マトリクス状の配列により、ノズル密度の実質的な高密度化が実現されている。
FIG. 7 is an enlarged view showing a part of the
具体的には、主走査方向に対して一定の角度θをなす斜め方向に沿って圧力室ユニット54が一定のピッチdで複数配列されていることにより、各ノズル51が主走査方向に沿った一直線上にピッチP(=d×cosθ)で配列されたものと等価的に取り扱うことができる。これにより、主走査方向に沿って1インチ当たり2400個(2400ノズル/インチ)におよぶ高密度のノズル配列と実質的に同等の構成を実現することが可能になる。
Specifically, a plurality of
本発明の実施に際してノズルの配置構造は図6に示した例に限定されない。記録紙の送り方向と略直交する方向に記録紙の全幅に対応する長さにわたるノズル列を備えるフルライン型液体吐出ヘッドの形態として、図6に例示した構成に代えて、例えば、図8に示すように、複数のノズル51が2次元に配列された短尺の液体吐出ヘッドブロック50’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙の全幅に対応する長さのノズル列を有するライン液体吐出ヘッドを構成してもよい。
In implementing the present invention, the nozzle arrangement structure is not limited to the example shown in FIG. Instead of the configuration illustrated in FIG. 6 as a form of a full-line type liquid discharge head having a nozzle row extending in a direction corresponding to the entire width of the recording paper in a direction substantially orthogonal to the recording paper feeding direction, for example, FIG. As shown, a line liquid having a nozzle row having a length corresponding to the entire width of the recording paper is obtained by arranging short liquid discharge head blocks 50 ′ in which a plurality of
[画像形成装置の全体構成]
前述の液体吐出ヘッド50を適用した画像形成装置の例について説明する。
[Entire configuration of image forming apparatus]
An example of an image forming apparatus to which the above-described
図9に示す画像形成装置110は、黒(K),シアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y)の各インクに対応して設けられた複数の液体吐出ヘッド50K、50C、50M、50Yを有する印字部112と、各液体吐出ヘッド50K、50C、50M、50Yに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵/装填部114と、記録媒体たる記録紙116を供給する給紙部118と、記録紙116のカールを除去するデカール処理部120と、印字部112のノズル面(インク吐出面)に対向して配置され、記録紙116の平面性を保持しながら記録紙116を搬送する搬送部122と、印字部112による印字結果を読み取る印字検出部124と、記録済みの記録紙(プリント物)を外部に排紙する排紙部126とを備えている。
An
インク貯蔵/装填部114は、各液体吐出ヘッド50K、50C、50M、50Yに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介して液体吐出ヘッド50K、50C、50M、50Yと連通されている。
The ink storage /
図9では、給紙部118の一例としてロール紙(連続用紙)のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
In FIG. 9, a magazine for rolled paper (continuous paper) is shown as an example of the
給紙部118から送り出される記録紙116はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部120においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム130で記録紙116に熱を与える。
The
ロール紙を使用する装置構成の場合、図9のように、裁断用のカッター(第1のカッター)128が設けられており、該カッター128によってロール紙は所望のサイズにカットされる。なお、カット紙を使用する場合には、カッター128は不要である。
In the case of an apparatus configuration using roll paper, a cutter (first cutter) 128 is provided as shown in FIG. 9, and the roll paper is cut to a desired size by the
デカール処理後、カットされた記録紙116は、搬送用ローラ対131によってニップ搬送され、プラテン132上へと送られる。プラテン132の後段(印字部112の下流側)にも搬送用ローラ対133が配置されており、前段の搬送用ローラ対131と後段の搬送用ローラ対133とが連動して記録紙116を所定の速度で搬送する。
After the decurling process, the
プラテン132は記録紙116の平面性を保ちつつ記録紙116を保持(支持)する部材(記録媒体の保持手段)として機能するとともに、背面電極として機能する部材である。図9におけるプラテン132は記録紙116の幅よりも広い幅寸法を有し、少なくとも印字部112のノズル面及び印字検出部124のセンサ面に対向する部分が水平面(フラット面)をなすように構成されている。
The
記録紙116の搬送経路において、印字部112の上流側には、加熱ファン140が設けられている。加熱ファン140は、印字前の記録紙116に加熱空気を吹き付け、記録紙116を加熱する。印字直前に記録紙116を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
A
印字部112の各液体吐出ヘッド50K、50C、50M、50Yは、当該画像形成装置110が対象とする記録紙116の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録紙の少なくとも一辺を超える長さ(描画可能範囲の全幅)にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型の液体吐出ヘッドとなっている(図6参照)。
Each of the liquid discharge heads 50K, 50C, 50M, and 50Y of the
液体吐出ヘッド50K、50C、50M、50Yは、記録紙116の送り方向に沿って上流側から黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の色順に配置され、それぞれの液体吐出ヘッド50K、50C、50M、50Yが記録紙116の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。
The liquid discharge heads 50K, 50C, 50M, and 50Y are arranged in the order of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) from the upstream side along the feeding direction of the
搬送部122により記録紙116を搬送しつつ各液体吐出ヘッド50K、50C、50M、50Yからそれぞれ異色のインクを噴射することにより記録紙116上にカラー画像を形成し得る。
A color image can be formed on the
このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型の液体吐出ヘッド50K、50C、50M、50Yを色別に設ける構成によれば、紙送り方向(副走査方向)について記録紙116と印字部112を相対的に移動させる動作を1回行うだけで(すなわち1回の副走査で)、記録紙116の全面に画像を記録することができる。これにより、記録液体吐出ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型液体吐出ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
As described above, according to the configuration in which the full line type liquid discharge heads 50K, 50C, 50M, and 50Y having nozzle rows covering the entire width of the paper are provided for each color, the
本例では、KCMYの標準色(4色)の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを噴射する液体吐出ヘッドを追加する構成も可能である。また、各色液体吐出ヘッドの配置順序も特に限定はない。 In this example, the configuration of KCMY standard colors (four colors) is illustrated, but the combination of ink colors and the number of colors is not limited to this embodiment, and light ink, dark ink, and special color ink are used as necessary. May be added. For example, a configuration in which a liquid discharge head that ejects light-colored ink such as light cyan and light magenta is also possible. Also, the arrangement order of the liquid discharge heads for each color is not particularly limited.
図9に示した印字検出部124は、印字部112の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ(ラインセンサ又はエリアセンサ)を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりや着弾位置ずれなどの噴射不良をチェックする手段として機能する。各色の液体吐出ヘッド50K、50C、50M、50Yにより印字されたテストパターン又は実技画像が印字検出部124により読み取られ、印字結果が検査される。
The
印字検出部124の後段には後乾燥部142が設けられている。後乾燥部142は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。
A
後乾燥部142の後段には、加熱・加圧部144が設けられている。加熱・加圧部144は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ145で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
A heating /
こうして生成されたプリント物は排紙部126から排出される。本来プリントすべき本画像(目的の画像を印刷したもの)とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。この画像形成装置110では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部126A、126Bへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター(第2のカッター)148によってテスト印字の部分を切り離す。また、図9には示さないが、本画像の排出部126Aには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。
The printed matter generated in this manner is outputted from the
図10は、画像形成装置110の機能的な全体構成例を示すブロック図である。図10に示すように、画像形成装置110は、通信インターフェース170、システムコントローラ172、画像メモリ174、ROM175、モータドライバ176、ヒータドライバ178、プリント制御部180、画像バッファメモリ182、ヘッドドライバ184等を備えている。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a functional overall configuration example of the
通信インターフェース170は、ホストコンピュータ186から送られてくる画像データを受信する画像入力手段である。通信インターフェース170にはUSB、IEEE1394、イーサネット(登録商標)、無線ネットワークなどの有線又は無線のインターフェースを適用することができる。
The
ホストコンピュータ186から送出された画像データは通信インターフェース170を介して画像形成装置110に取り込まれ、一旦画像メモリ174に記憶される。
Image data sent from the
システムコントローラ172は、中央演算処理装置(CPU)及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従って画像形成装置110の全体を制御する。すなわち、システムコントローラ172は、通信インターフェース170、画像メモリ174、モータドライバ176、ヒータドライバ178等の各部を制御し、ホストコンピュータ186との間の通信制御、画像メモリ174及びROM175の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ188やヒータ189を制御する制御信号を生成する。搬送系のモータ188とは、例えば、図9で説明した搬送用ローラ対131、133の駆動ローラに動力を与えるモータである。また、ヒータ189とは、例えば、図9で説明した加熱ドラム130、加熱ファン140或いは後乾燥部142などに用いられる加熱手段である。
The
ROM175には、システムコントローラ172のCPUが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。ROM175は、書換不能な記憶手段であってもよいし、EEPROMのような書換可能な記憶手段であってもよい。画像メモリ174は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びCPUの演算作業領域としても利用される。
The
モータドライバ176は、システムコントローラ172からの指示に従って搬送系のモータ188を駆動するドライバ(駆動回路)である。ヒータドライバ178は、システムコントローラ172からの指示に従ってヒータ189を駆動するドライバである。
The
プリント制御部180は、入力画像に基づいて各色インクのドットデータを生成する信号処理手段として機能する。すなわち、プリント制御部180は、システムコントローラ172の制御に従い、画像メモリ174内の画像データからインク吐出制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行い、生成したデータ(ドットデータ)をヘッドドライバ184に供給する制御部である。
The
プリント制御部180には画像バッファメモリ182が備えられており、プリント制御部180における画像処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ182に一時的に格納される。なお、図10において画像バッファメモリ182はプリント制御部180に付随する態様で示されているが、画像メモリ174と兼用することも可能である。また、プリント制御部180とシステムコントローラ172とを統合して1つのプロセッサで構成する態様も可能である。
The
画像入力から画像形成までの処理の流れを概説すると、形成すべき画像のデータは、通信インターフェース170を介して外部から入力され、画像メモリ174に蓄えられる。この段階では、例えば、RGBの画像データが画像メモリ174に記憶される。
An outline of the processing flow from image input to image formation will be described. Data of an image to be formed is input from the outside via the
画像形成装置110では、インク(色材) による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に疑似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調(画像の濃淡)をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。そのため、画像メモリ174に蓄えられた原画像(RGB)のデータは、システムコントローラ172を介してプリント制御部180に送られ、該プリント制御部180においてディザ法や誤差拡散法などを用いたハーフトーン化処理によってインク色ごとのドットデータに変換される。
In the
すなわち、プリント制御部180は、入力されたRGB画像データをK,C,M,Yの4色のドットデータに変換する処理を行う。こうして、プリント制御部180で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ182に蓄えられる。
That is, the
ヘッドドライバ184は、プリント制御部180から与えられるドットデータ(すなわち、画像バッファメモリ182に記憶されたドットデータ)に基づき、液体吐出ヘッド50の各ノズル51に対応する圧電素子58を駆動するための駆動信号を出力する。なお、ヘッドドライバ184には液体吐出ヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
The
ヘッドドライバ184から出力された駆動信号が液体吐出ヘッド50に加えられることによって、該当するノズル51からインクが吐出される。記録紙116の搬送速度に同期して液体吐出ヘッド50からのインク吐出を制御することにより、記録紙116上に画像が形成される。
When the drive signal output from the
その他、本発明は、実施形態において説明した例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってもよいのはもちろんである。 In addition, this invention is not limited to the example demonstrated in embodiment, Of course, in the range which does not deviate from the summary of this invention, various design changes and improvements may be performed.
21…ノズル形成プレート、22…圧力室形成プレート、23…振動板(アクチュエータ形成プレート)、24…圧電素子保護プレート(介装プレート)、25…共通液室形成プレート、26…フレキシブル配線板(FPC)、30…NCP(Non Conductive Paste)、31…無機フィラー、50…液体吐出ヘッド、51…ノズル、52…圧力室、53…インク供給口、55…共通液室、58…圧電素子(アクチュエータ)、60…柱状電気配線、64,66…バンプ電極、110…画像形成装置、222…ベースプレート、224…加圧プレート、226…位置決めピン
DESCRIPTION OF
Claims (7)
液体が吐出される際に圧力を発生するアクチュエータが形成されているアクチュエータ形成プレートと、
を含む複数のプレートが積層されて形成され、
前記流路プレートと前記アクチュエータ形成プレートとの間のプレート間の接合部分、及び、前記アクチュエータに電気信号を与えるための電気的な接合部分が、同一の硬化条件を有するNCP(Non Conductive Paste)で接合されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 A flow path plate in which a liquid flow path is formed;
An actuator forming plate on which an actuator for generating pressure when liquid is discharged is formed;
Is formed by laminating a plurality of plates including
An NCP (Non Conductive Paste) having the same curing condition is used for the joint portion between the flow path plate and the actuator forming plate and the electrical joint portion for giving an electric signal to the actuator. A liquid discharge head characterized by being joined.
液体が吐出される際に圧力を発生するアクチュエータが形成されているアクチュエータ形成プレートと、
前記アクチュエータ形成プレートを挟んで前記圧力室形成プレートが配置されている側とは反対側に配置され、前記圧力室に液体を供給する共通液室、及び、前記アクチュエータの配置面に対して略垂直に立ち上がり前記共通液室内の少なくとも一部を貫通する電気配線が形成されている共通液室形成プレートと、
を含む複数のプレートが積層されて形成され、
前記アクチュエータ形成プレートと前記共通液室形成プレートとの間のプレート間の接合部分、及び、前記アクチュエータと前記電気配線との電気的な接合部分が、同一の硬化条件を有するNCP(Non Conductive Paste)で接合されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 A pressure chamber forming plate in which a pressure chamber communicating with the liquid discharge port is formed;
An actuator forming plate on which an actuator for generating pressure when liquid is discharged is formed;
A common liquid chamber that is disposed on the side opposite to the side on which the pressure chamber forming plate is disposed across the actuator forming plate, and that is substantially perpendicular to the surface on which the actuator is disposed. And a common liquid chamber forming plate in which electrical wiring penetrating at least part of the common liquid chamber is formed,
Is formed by laminating a plurality of plates including
NCP (Non Conductive Paste) in which the joint portion between the actuator forming plate and the common liquid chamber forming plate and the electrical joint portion between the actuator and the electric wiring have the same curing conditions A liquid discharge head characterized by being joined by
液体の流路が形成されている流路プレート、及び、液体が吐出される際に圧力を発生するアクチュエータが形成されているアクチュエータ形成プレートを含む複数のプレートを用意し、少なくとも、前記流路プレートと前記アクチュエータ形成プレートとの間のプレート間の接合部分、及び、前記アクチュエータに電気信号を与えるための電気的な接合部分に、同一の硬化条件を有するNCP(Non Conductive Paste)を付着させる工程と、
前記流路プレートと前記アクチュエータ形成プレートとの間のプレート間の接合、及び、前記アクチュエータに電気信号を与えるための電気的な接合部分の接合を、前記硬化条件で同時に行なう工程と、
を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。 In the manufacturing method of the liquid discharge head formed by laminating a plurality of plates,
A plurality of plates including a flow path plate in which a liquid flow path is formed and an actuator forming plate in which an actuator that generates pressure when liquid is discharged are prepared, and at least the flow path plate Attaching NCP (Non Conductive Paste) having the same curing condition to a joint portion between the plate and the actuator forming plate and an electrical joint portion for giving an electric signal to the actuator; ,
A step of simultaneously bonding the plate between the flow path plate and the actuator forming plate and bonding of an electric bonding portion for giving an electric signal to the actuator under the curing conditions;
A method for manufacturing a liquid discharge head, comprising:
液体の吐出口に連通する圧力室が形成されている圧力室形成プレート、液体が吐出される際に圧力を発生するアクチュエータが形成されているアクチュエータ形成プレート、及び、前記アクチュエータ形成プレートを挟んで前記圧力室形成プレートが配置されている側とは反対側に配置され、前記圧力室に液体を供給する共通液室及び前記アクチュエータの配置面に対して略垂直に立ち上がり前記共通液室内の少なくとも一部を貫通する電気配線が形成されている共通液室形成プレートを含む複数のプレートを用意し、少なくとも、前記アクチュエータ形成プレートと前記共通液室形成プレートとの間のプレート間の接合部分、及び、前記アクチュエータと前記電気配線との電気的な接合部分に同一の硬化条件を有するNCP(Non Conductive Paste)を付着させる工程と、
少なくとも、前記アクチュエータ形成プレートと前記共通液室形成プレートとの間のプレート間の接合、及び、前記アクチュエータと前記電気配線との接合を、前記硬化条件で同時に行なう工程と、
を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
In the manufacturing method of the liquid discharge head formed by laminating a plurality of plates,
A pressure chamber forming plate in which a pressure chamber communicating with the liquid discharge port is formed, an actuator forming plate in which an actuator for generating pressure when liquid is discharged is formed, and the actuator forming plate is sandwiched between At least a part of the common liquid chamber is disposed on the side opposite to the side on which the pressure chamber forming plate is disposed and rises substantially perpendicular to the arrangement surface of the common liquid chamber and the actuator for supplying liquid to the pressure chamber. Preparing a plurality of plates including a common liquid chamber forming plate in which electric wiring penetrating through the plate is formed, at least a joint portion between the actuator forming plate and the common liquid chamber forming plate, and NCP (Non Conductive Paste) having the same curing conditions at the electrical joint between the actuator and the electrical wiring A step of attaching
At least jointing between the actuator forming plate and the common liquid chamber forming plate, and jointing the actuator and the electrical wiring under the curing conditions at the same time;
A method for manufacturing a liquid discharge head, comprising:
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JP2006077579A JP2006297916A (en) | 2005-03-24 | 2006-03-20 | Liquid discharge head, image forming device and manufacturing method of liquid discharge head |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015199266A (en) * | 2014-04-08 | 2015-11-12 | 株式会社リコー | Electromechanical conversion element, method for manufacturing electromechanical conversion element, ink jet recording head, and ink jet recording apparatus |
-
2006
- 2006-03-20 JP JP2006077579A patent/JP2006297916A/en active Pending
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A711 | Notification of change in applicant |
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