JP2008110525A - Liquid jet head and liquid jet device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも液体を吐出するノズルが設けられた液室に液体を供給する流路の一部が樹脂で形成されている液体吐出ヘッド及びこの液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge head in which a part of a flow path for supplying liquid to a liquid chamber provided with at least a nozzle for discharging liquid is formed of a resin, and a liquid discharge apparatus including the liquid discharge head.
微細構造からなる流路を経て液体をノズルと圧力発生素子が設けられた液室に供給し、その圧力発生素子が発生したエネルギによって液体を押圧し、液室に設けられたノズルより液体を吐出させる液体吐出装置として、例えば、インクの小滴を記録紙に吐出して、記録紙に画像や文字を印刷するインクジェット方式のプリンタ装置(以下、インクジェットプリンタ装置という。)がある。 The liquid is supplied to the liquid chamber provided with the nozzle and the pressure generating element through the flow path having a fine structure, the liquid is pressed by the energy generated by the pressure generating element, and the liquid is discharged from the nozzle provided in the liquid chamber. As the liquid ejecting apparatus, there is, for example, an ink jet printer apparatus (hereinafter referred to as an ink jet printer apparatus) that ejects ink droplets onto a recording sheet and prints an image or characters on the recording sheet.
このインクジェット方式は、印刷時の騒音が極めて少なく、且つ高速印刷が可能であり、しかもインクを吐出するインク吐出ヘッドを小型化できるため、複数の色のインクを吐出することができ、カラー化が容易であり、コンパクト化も容易である。 This ink jet method has extremely low noise during printing, can perform high-speed printing, and can reduce the size of the ink discharge head that discharges ink. It is easy and compact.
インクジェットプリンタ装置では、例えばインクカートリッジから流路を経て、インク吐出ヘッドの発熱抵抗体及びノズルが設けられた液室にインクが供給され、液室内に供給されたインクを発熱抵抗体で加熱し、発生した気泡によりインクを押圧することで、ノズルからインクを吐出して、記録紙に印刷する。 In the ink jet printer device, for example, ink is supplied to the liquid chamber provided with the heating resistor and the nozzle of the ink discharge head from the ink cartridge through the flow path, and the ink supplied into the liquid chamber is heated with the heating resistor, By pressing the ink with the generated bubbles, the ink is ejected from the nozzle and printed on the recording paper.
このような方法でインクを吐出するインク吐出ヘッドは、表面に発熱抵抗体、駆動回路(シフトレジスター等)及び発熱抵抗体と駆動回路とを接続する配線パターンが汎用的なシリコンプロセスによって形成されたシリコン基板と、電鋳等によって形成され、インクを吐出するノズルが形成されたノズルシートと、回路基板とノズルシートによって囲まれた液室にインクを供給する流路の一部を形成する流路部材とを備える。 The ink discharge head that discharges ink by such a method has a heating resistor, a driving circuit (shift register, etc.) on the surface, and a wiring pattern that connects the heating resistor and the driving circuit formed by a general-purpose silicon process. A silicon substrate, a nozzle sheet formed by electroforming or the like and formed with a nozzle for discharging ink, and a flow path forming a part of a flow path for supplying ink to a liquid chamber surrounded by the circuit board and the nozzle sheet A member.
このような構成からなるインク吐出ヘッドの製造方法は、先ず、シリコン基板上に形成された発熱抵抗体と、ノズルシートのノズルとが対向するように位置合わせをしつつ、シリコン基板とノズルシートとの間に熱硬化型のシート接着剤を介在させ、シリコン基板とノズルシートとをこのシート接着剤で貼り合わせる。次に、シリコン基板のノズルシートを貼り合わせた側とは反対側に、流路部材を接着剤で貼り合わせて、流路部材にシリコン基板やノズルシートを固定する。これにより、ヘッドチップとノズルシートによって囲まれた液室が形成され、この液室にインクを供給する流路が流路部材と、ヘッドチップと、ノズルシートとによって形成されたインク吐出ヘッドが得られる。インク吐出ヘッドでは、シリコン基板、ノズルシート、流路部材の各部材を接着剤で貼り合わせて、各部材間の隙間を封止材で埋めることによって、インク漏れを防止している。 In the manufacturing method of the ink discharge head having such a structure, first, the silicon substrate and the nozzle sheet are aligned while the heating resistor formed on the silicon substrate and the nozzle of the nozzle sheet face each other. A thermosetting sheet adhesive is interposed therebetween, and the silicon substrate and the nozzle sheet are bonded together with this sheet adhesive. Next, the flow path member is bonded to the side opposite to the side where the nozzle sheet of the silicon substrate is bonded, and the silicon substrate and the nozzle sheet are fixed to the flow path member. As a result, a liquid chamber surrounded by the head chip and the nozzle sheet is formed, and an ink discharge head in which a flow path for supplying ink to the liquid chamber is formed by the flow path member, the head chip, and the nozzle sheet is obtained. It is done. In the ink discharge head, each member of the silicon substrate, the nozzle sheet, and the flow path member is bonded with an adhesive, and a gap between the members is filled with a sealing material to prevent ink leakage.
封止材としては、各部材間に発生した所定の隙間を完全に埋め、且つノズル等の微細な構造部分には侵入しない等の特性を有することが要求される。封止材としては、加熱処理が必要なく、塗布後に放置すれば硬化するという使用の簡便さ等の理由から、湿気硬化性封止材が汎用的に使用されている。 The sealing material is required to have characteristics such as completely filling a predetermined gap generated between each member and not entering a fine structure such as a nozzle. As the encapsulant, a moisture-curable encapsulant is generally used for reasons such as ease of use that it does not require heat treatment and cures if left after application.
湿気硬化性封止材の代表的なものとしては、湿気硬化型1液シリコーン封止材を挙げることができる。この湿気硬化型1液シリコーン封止材は、高い耐インク性、密着性を有している。また、湿気硬化型1液シリコーン封止材は、商品バリエーションも多く、所望の粘度、タックフリー時間が短いという利点を有する。 A typical moisture curable encapsulant is a moisture curable one-pack silicone encapsulant. This moisture curable one-part silicone sealing material has high ink resistance and adhesion. In addition, the moisture curable one-pack silicone encapsulant has many product variations, and has the advantages of a desired viscosity and a short tack-free time.
ところで、インク吐出ヘッドでは、大きな課題として気泡の混入を防止することが挙げられる。インク吐出ヘッドでは、流路や液室に気泡が入ると、発熱抵抗体やピエゾ素子等の圧力発生素子により発生したインクを押圧する吐出エネルギが気泡に吸収され、吐出エネルギが液室内のインクに適切に伝わらず、安定な吐出を行えなくなってしまう。また、インク吐出ヘッドでは、流路や液室内に気泡が存在すると、インクカートリッジから流路を介して液室に設けられたノズルへのインクの供給が気泡によって遮断され、インクの供給不良及びインクの吐出不良を招いてしまう。 By the way, in the ink discharge head, a major problem is to prevent air bubbles from being mixed. In the ink discharge head, when bubbles enter the flow path or the liquid chamber, the discharge energy that presses the ink generated by the pressure generating element such as the heating resistor or the piezo element is absorbed by the bubbles, and the discharge energy is absorbed into the ink in the liquid chamber. If it is not transmitted properly, stable discharge cannot be performed. In addition, in the ink discharge head, if bubbles exist in the flow path or the liquid chamber, the ink supply from the ink cartridge to the nozzles provided in the liquid chamber via the flow path is blocked by the bubbles, and ink supply failure and ink This causes a discharge failure.
インク吐出ヘッドでは、内部に混入した気泡を除去するため、インクジェットプリンタ装置に設けられたインクを吸引する回復ポンプでインクを吸引し、流路や液室から気泡を除去する方法が採られている。 In order to remove bubbles mixed in the ink ejection head, a method is adopted in which the ink is sucked with a recovery pump that sucks ink provided in the ink jet printer device, and the bubbles are removed from the flow path and the liquid chamber. .
しかしながら、インク吐出ヘッドでは、回復ポンプにより一旦気泡が除去されるが、しばらく放置すると徐々に気泡が混入し、安定した吐出ができないといった気泡による不具合が生じてしまう。このため、インク吐出ヘッドでは、回復ポンプによる回復操作を頻繁に行なうようになる。 However, in the ink discharge head, the bubbles are once removed by the recovery pump, but if left for a while, bubbles are gradually mixed, resulting in a problem due to the bubbles that cannot be stably discharged. For this reason, in the ink discharge head, the recovery operation by the recovery pump is frequently performed.
インク吐出ヘッドにおいて、流路や液室に気泡が混入する原因としては、シリコン基板や流路部材等の構成部材の形状による部材同士のガタによって生じた隙間から入った空気が気泡となったり、構成部材の材質によっては空気を透過しやすいものがあり、このような構成部材を透過して入った空気が気泡となったり、回復ポンプの吸引条件によって気泡を排除する程度が小さい場合等がある。特に、流路や液室に気泡が混入する最も大きな原因としては、構成部材間の隙間を封止する封止材を透過して入ってくる空気による気泡である。すなわち、一般的に、隙間を封止する湿気硬化型1液シリコーン封止材に用いられるオルガノシリコーン化合物は、シリコンと炭素又は他の原子との結合距離が長いため、空気を透過させやすく、ガス透過性が極めて低いものである。インク吐出ヘッドでは、この湿気硬化型1液シリコーン封止材を用いた場合、加熱処理が必要なく、塗布後に放置すれば硬化するという使用の簡便さがあるが、ガス透過性が低いため、流路部材とヘッドチップの間から空気が流路内に入り、流路内のインクに気泡が混入し、流路から液室に気泡が流れてしまう。これにより、このインク吐出ヘッドでは、気泡に阻害され、インクを安定に吐出できなくなってしまう。 In the ink discharge head, the reason why bubbles are mixed into the flow path and the liquid chamber is that air that has entered through gaps between members due to the shape of the constituent members such as the silicon substrate and the flow path member becomes bubbles, Depending on the material of the constituent member, there is a material that easily allows air to pass therethrough, and the air that permeates through such a constituent member may be a bubble, or the degree of exclusion of the bubble may be small depending on the suction conditions of the recovery pump. . In particular, the biggest cause of air bubbles entering the flow path and the liquid chamber is air bubbles that pass through the sealing material that seals the gaps between the constituent members. That is, in general, the organosilicone compound used for the moisture-curing one-pack silicone sealing material that seals the gap has a long bond distance between silicon and carbon or other atoms, so that it easily allows air to pass through. The permeability is extremely low. In the ink discharge head, when this moisture-curing one-part silicone sealing material is used, there is no need for heat treatment, and there is a convenience in use that it cures if left after application, but since the gas permeability is low, the flow rate is low. Air enters the flow path from between the path member and the head chip, bubbles are mixed into the ink in the flow path, and the bubbles flow from the flow path to the liquid chamber. As a result, this ink discharge head is obstructed by air bubbles and cannot stably discharge ink.
本発明は、液体が供給される少なくとも流路内に気泡が混入することを防止できる液体吐出ヘッド及び液体吐出装置を提供するものである。 The present invention provides a liquid discharge head and a liquid discharge apparatus capable of preventing air bubbles from being mixed into at least a flow path to which liquid is supplied.
本発明に係る液体吐出ヘッドは、液体を流路を経てノズルと圧力発生素子が設けられた液室に供給し、上記圧力発生素子で上記液体をノズルから吐出させるものであり、分子構造中にアルコキシシランを有する有機高分子化合物のポリイソブチレンを主成分とする湿気硬化性樹脂が少なくとも上記流路の一部に用いられていることを特徴とする。 A liquid discharge head according to the present invention supplies a liquid to a liquid chamber provided with a nozzle and a pressure generating element through a flow path, and discharges the liquid from the nozzle with the pressure generating element. A moisture curable resin mainly composed of an organic polymer compound polyisobutylene having an alkoxysilane is used in at least a part of the flow path.
また、本発明に係る液体吐出装置は、液体を流路を経てノズルと圧力発生素子が設けられた液室に供給し、上記圧力発生素子で上記液体をノズルから吐出させる液体吐出ヘッドを備え、少なくとも液体吐出ヘッドの流路の一部に、分子構造中にアルコキシシランを有する有機高分子化合物のポリイソブチレンを主成分とする湿気硬化性樹脂が用いられていることを特徴とする。 Further, the liquid ejection apparatus according to the present invention includes a liquid ejection head that supplies the liquid to the liquid chamber provided with the nozzle and the pressure generating element through the flow path, and discharges the liquid from the nozzle with the pressure generating element. A moisture curable resin mainly composed of an organic polymer compound polyisobutylene having an alkoxysilane in the molecular structure is used in at least a part of the flow path of the liquid discharge head.
本発明によれば、少なくとも液体が供給される流路の一部を分子構造中にアルコキシシランを有する有機高分子化合物のポリイソブチレンを主成分とする湿気硬化性樹脂で形成することによって、流路のガス透過性も低く、流路内に気泡が混入することを防止することができる。また、本発明では、流路内に気泡が混入することを防止できることによって、流路を経て液体が供給され、液体を吐出する液室への気泡の混入も防止することができる。これにより、本発明では、気泡に阻害されることなく、流路及び液室に液体が安定に供給されるようになり、液体の吐出が安定となる。 According to the present invention, at least a part of a channel to which a liquid is supplied is formed of a moisture curable resin mainly composed of an organic polymer compound polyisobutylene having an alkoxysilane in the molecular structure. The gas permeability is low, and bubbles can be prevented from being mixed in the flow path. In addition, in the present invention, it is possible to prevent bubbles from being mixed into the flow path, so that it is possible to prevent the bubbles from being mixed into the liquid chamber through which the liquid is supplied and the liquid is discharged. As a result, in the present invention, the liquid is stably supplied to the flow path and the liquid chamber without being inhibited by bubbles, and the discharge of the liquid is stabilized.
本発明を適用したインク吐出ヘッド及びインクジェットプリンタ装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1に示すインクジェットプリンタ装置1(以下、プリンタ装置1という。)は、画像や文字が印刷される記録紙Pの幅方向(W方向)にわたって、印刷するライン型のインクジェットプリンタ装置である。 An ink discharge head and an ink jet printer apparatus to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. An ink jet printer apparatus 1 (hereinafter referred to as a printer apparatus 1) shown in FIG. 1 is a line type ink jet printer apparatus that prints over the width direction (W direction) of a recording paper P on which images and characters are printed.
プリンタ装置1は、図1及び図2に示すように、記録紙Pに対してインクiを吐出するインクジェットプリンタヘッドカートリッジ(以下、ヘッドカートリッジという。)2と、このヘッドカートリッジ2が装着される装置本体3とを備える。プリンタ装置1は、ヘッドカートリッジ2が装置本体3に対して着脱可能である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
先ず、プリンタ装置1を構成するヘッドカートリッジ2について説明する。ヘッドカートリッジ2は、例えば圧力発生素子として電気熱変換式を用いた発熱抵抗体を用いてインクiを吐出し、記録紙Pの主面にインクiを着弾させる。ヘッドカートリッジ2には、図2及び図3に示すように、インクiが収容されたインクカートリッジ21が装着される。インクカートリッジ21には、色毎に、イエローインクのインクカートリッジ21y、マゼンタインクのインクカートリッジ21m、シアンインクのインクカートリッジ21c及びブラックインクのインクカートリッジ21kがある。
First, the
ここで、各インクカートリッジ21に充填されるインクiは、以下のようなものである。インクiは、水や水溶性有機溶媒等を含む溶媒に、少なくとも染料を溶解又は分散させたものである。
Here, the ink i filled in each
本発明に使用されるインクに含有される染料としては、直接染料、酸性染料、反応性染料等の水溶性染料を何れも使用できる。 As the dye contained in the ink used in the present invention, any of water-soluble dyes such as direct dyes, acid dyes and reactive dyes can be used.
具体的に、イエロー系直接染料としては、C.I.ダイレクトイエロー1、同8、同11、同12、同24、同26、同27、同28、同33、同39、同44、同50、同58、同85、同86、同87、同88、同89、同98、同100、同110等が挙げられる。 Specifically, examples of yellow direct dyes include C.I. I. Direct Yellow 1, 8, 11, 12, 24, 26, 27, 28, 33, 39, 44, 50, 58, 85, 86, 87, the same 88, 89, 98, 100, 110 and the like.
マゼンダ系の直接染料としては、C.I.ダイレクトレッド1、同2、同4、同9、同11、同13、同17、同20、同23、同24、同28、同31、同33、同37、同39、同44、同46、同62、同63、同75、同79、同80、同81、同83、同84、同89、同95、同99、同113、同197、同201、同218、同220、同224、同225、同226、同227、同228、同229、同230、同321等が挙げられる。 Examples of magenta direct dyes include C.I. I. Direct Red 1, 2, 2, 4, 9, 13, 17, 20, 23, 24, 28, 31, 31, 33, 37, 39, 44, the same 46, 62, 63, 75, 79, 80, 81, 83, 84, 89, 95, 99, 113, 197, 201, 218, 220, 224, 225, 226, 227, 228, 229, 230, 321 and the like.
シアン系の直接染料としては、C.I.ダイレクトブルー1、同2、同6、同8、同15、同22、同25、同41、同71、同76、同77、同78、同80、同86、同90、同98、同106、同108、同120、同158、同160、同163、同165、同168、同192、同193、同194、同195、同196、同199、同200、同201、同202、同203、同207、同225、同226、同236、同237、同246、同248、同249等が挙げられる。 Examples of cyan direct dyes include C.I. I. Direct Blue 1, 2, 6, 8, 15, 22, 25, 41, 71, 76, 77, 78, 80, 86, 90, 98, the same 106, 108, 120, 158, 160, 163, 165, 168, 192, 193, 194, 195, 196, 199, 199, 200, 201, 202, 203, 207, 225, 226, 236, 237, 246, 248, 249, and the like.
ブラック系の直接染料としては、C.I.ダイレクトブラック17、同19、同22、同32、同38、同51、同56、同62、同71、同74、同75、同77、同94、同105、同106、同107、同108、同112、同113、同117、同118、同132、同133、同146等が挙げられる。 Examples of black direct dyes include C.I. I. Direct Black 17, 19, 22, 32, 38, 51, 56, 62, 71, 74, 75, 77, 94, 105, 106, 107, 108, 112, 113, 117, 118, 132, 133, 146, and the like.
イエロー系の酸性染料としては、C.I.アシッドブルー1、同3、同7、同11、同17、同19、同23、同25、同29、同36、同38、同40、同42、同44、同49、同59、同61、同70、同72、同75、同76、同78、同79、同98、同99、同110、同111、同112、同114、同116、同118、同119、同127、同128、同131、同135、同141、同142、同161、同162、同163、同164、同165等が挙げられる。 Examples of yellow acid dyes include C.I. I. Acid Blue 1, 3, 7, 7, 19, 19, 23, 25, 29, 36, 38, 40, 42, 44, 49, 59, 61, 70, 72, 75, 76, 78, 79, 98, 99, 110, 111, 112, 114, 116, 118, 119, 127, 128, 131, 135, 141, 142, 161, 162, 163, 164, 165, and the like.
マゼンタ系の酸性染料としては、C.I.アシッドレッド1、同6、同8、同9、同13、同14、同18、同26、同27、同32、同35、同37、同42、同51、同52、同57、同75、同77、同80、同82、同83、同85、同87、同88、同89、同92、同94、同97、同106、同111、同114、同115、同117、同118、同119、同129、同130、同131、同133、同134、同138、同143、同145、同154、同155、同158、同168、同180、同183、同184、同186、同194、同198、同199、同209、同211、同215、同216、同217、同219、同249、同252、同254、同256、同257、同262、同265、同266、同274、同276、同282、同283、同303、同317、同318、同320、同321、同322等が挙げられる。
Examples of magenta acid dyes include C.I. I.
シアン系の酸性染料としては、C.I.アシッドブルー1、同7、同9、同15、同22、同23、同25、同27、同29、同40、同41、同43、同45、同54、同59、同60、同62、同72、同74、同78、同80、同82、同83、同90、同92、同93、同100、同102、同103、同104、同112、同113、同8117、同120、同126、同127、同129、同130、同131、同138、同140、同142、同143、同151、同154、同158、同161、同166、同167、同168、同170、同171、同175、同182、同183、同184、同187、同192、同199、同203、同204、同205、同229、同234、同236等が挙げられる。
Examples of cyan acid dyes include C.I. I.
ブラック系の酸性染料としては、C.I.アシッドブラック1、同2、同7、同24、同26、同29、同31、同44、同48、同50、同51、同52、同58、同60、同62、同63、同64、同67、同72、同76、同77、同94、同107、同108、同109、同110、同112、同115、同118、同119、同121、同122、同131、同132、同139、同140、同155、同156、同157、同158、同159、同191等が挙げられる。
Examples of black acid dyes include C.I. I.
インクに含有される水溶性有機溶剤としては、脂肪族一価アルコール、多価アルコール、多価アルコール誘導体等が挙げられる。 Examples of the water-soluble organic solvent contained in the ink include aliphatic monohydric alcohols, polyhydric alcohols, polyhydric alcohol derivatives, and the like.
具体的には、脂肪族一価アルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、s−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール等の低級アルコール等が挙げられる。特に、これら脂肪族一価アルコールのうち、エチルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコールを使用することが好ましい。これら脂肪族一価アルコールは、インクの表面張力を調製し、普通紙、専用紙等の被記録媒体への浸透性、ドット形成性、印刷された画像の乾燥性を向上する効果が高いので、インクに含有されることが好ましい。 Specifically, examples of the aliphatic monohydric alcohol include lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, s-butyl alcohol, and t-butyl alcohol. It is done. Of these aliphatic monohydric alcohols, ethyl alcohol, i-propyl alcohol, and n-butyl alcohol are particularly preferably used. These aliphatic monohydric alcohols are highly effective in adjusting the surface tension of ink and improving the penetrability into recording media such as plain paper and special paper, dot formation, and drying of printed images. It is preferably contained in the ink.
多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール及びグリセロール等のアルキレングリコール類、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類、チオジグリコール等が挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohol include alkylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol and glycerol, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, and thiodiglycol.
多価アルコール誘導体としては、エチレングリコールジメチルエーテル等の上述した多価アルコールの低級アルキルエーテル類、エチレングリコールジアセテート等の上述した多価アルコールの低級カルボン酸エステル類等が挙げられる。これら多価アルコール及び多価アルコール誘導体は、蒸発しにくく、インクの氷点を下げるので、インクの保存安定性を高め、プリンタ装置1のノズルの目詰まりを防止する効果があるので、インク中に含有されることが好ましい。なお、インクには、上述した脂肪族一価アルコール、多価アルコール及び多価アルコール誘導体等の水溶性有機溶剤に、界面活性剤、pH調整剤、防腐剤、キレート剤等の添加物が、必要に応じて含有してもよい。
Examples of the polyhydric alcohol derivative include lower alkyl ethers of the above-described polyhydric alcohol such as ethylene glycol dimethyl ether, and lower carboxylic acid esters of the above-described polyhydric alcohol such as ethylene glycol diacetate. These polyhydric alcohols and polyhydric alcohol derivatives are less likely to evaporate and lower the freezing point of the ink, so that they have the effect of improving the storage stability of the ink and preventing clogging of the nozzles of the
このインクiが充填されるインクカートリッジ21は、記録紙Pの幅方向の寸法と略同じ寸法をなす略矩形状に形成されている。インクカートリッジ21には、図2及び図3に示すように、後述するヘッドカートリッジ2のカートリッジ本体31にインクiを供給するためのインク供給部22と、内部の空気量を調整する外部連通孔23とが形成されている。
The
インク供給部22は、インクカートリッジ21の下側略中央部に設けられている。このインク供給部22は、略突形状のノズルであり、このノズルの先端が後述するヘッドカートリッジ2の接続部35に接続されることにより、インクカートリッジ21とヘッドカートリッジ2のカートリッジ本体31との間をインク供給可能とする。インク供給部22は、弁機構を備え、この弁機構でカートリッジ本体31へのインクiの供給を調整している。
The
外部連通孔23は、インクカートリッジ21の外部から内部に空気を取り込む通気口であり、インクiの吐出によってインクカートリッジ21内のインクiが減少した際に、減少した分に相当する空気を外部よりインクカートリッジ21内に取り込むことができる。なお、インクカートリッジ21とインクiを吐出するヘッドカートリッジ2とが一体に形成されていてもよい。また、インクカートリッジ21は、4色のインクカートリッジ21が結合部材等により結合され、4色のインクカートリッジ21が繋がっていてもよい。
The
インクカートリッジ21が装着されるヘッドカートリッジ2は、図2及び図3に示すように、カートリッジ本体31を有する。カートリッジ本体31には、インクカートリッジ21が装着される装着部32と、インクiを吐出するインク吐出ヘッド33と、インク吐出ヘッド33を保護するヘッドキャップ34とを備える。
The
装着部32の略中央には、装着部32に装着されたインクカートリッジ21のインク供給部22と接続される接続部35が設けられている。この接続部35は、装着部32に装着されたインクカートリッジ21のインク供給部22からカートリッジ本体31の底面に設けられたインクiを吐出するインク吐出ヘッド33にインクiを供給する供給路となる。接続部35は、インクカートリッジ21からインク吐出ヘッド33へのインクiの供給を弁機構で調整している。
A
接続部35からインクiが供給されるインク吐出ヘッド33は、図3に示すように、カートリッジ本体31の底面に色毎に配設されている。インク吐出ヘッド33は、接続部35から供給されるインクiを吐出する吐出口である後述するノズル71が記録紙Pの幅方向、すなわち図3中矢印W方向に略ライン状に並設されている。インク吐出ヘッド33は、インクiを吐出する際に、記録紙Pの幅方向(W方向)に移動することなく、図4に示すように、イエローのノズルライン72y、マゼンタのノズルライン72m、シアンのノズルライン72c、ブラックのノズルライン72k毎にインクiを吐出する。
As shown in FIG. 3, the
インク吐出ヘッド33は、図4及び図5に示すように、ヘッドカートリッジ2の接続部35からインクiが供給され、供給されたインクiを各ノズル71へと導く流路部材となる流路板41と、供給されたインクiを吐出するヘッドチップ42と、インクiを吐出するためのノズル71が形成されたノズルシート43と、ノズルシート43を支持するフレーム44とを有する。このインク吐出ヘッド33には、図5に示すように、後述するインク流路51から供給されたインクiを押圧して吐出するインク液室45が形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
流路板41は、インクiの色毎に設けられ、例えば金属など、容易に変形しない剛性及び収容されるインクiに対して耐インク性を備えた材料で形成される。流路板41は、図4及び図5に示すように、後述する各色のノズルライン72を形成している複数のノズル71すべてにインクiが供給されるように、ノズル71が並設されている記録紙Pの幅方向(W方向)に、記録紙Pの幅に相当する長さに亘って形成されている。流路板41は、記録紙Pの幅に相当する長さのインク流路51の一部を形成する流路形成部52と、この流路形成部52の上面略中央に突出して設けられ、カートリッジ本体31の接続部35と接続され、接続部35と流路形成部52とを接続する流路接続部53とを有する。流路形成部52には、流路接続部53側にフレーム44と接着されるフランジ部52aが形成されている。流路形成部52には、流路接続部53が設けられている側とは反対側の面に、インクiを吐出する後述するヘッドチップ42が配設される。この流路板41は、インクカートリッジ21のインクiがカートリッジ本体31の接続部35から流路接続部53に供給され、流路接続部53からインクiをインク流路51に供給し、インク流路51から各ヘッドチップ42にインクiを供給する。インク流路51は、流路板41の流路形成部52と、後述するヘッドチップ42と、ノズルシート43とによって囲まれて形成される。
The
ヘッドチップ42は、図5に示すように、電気熱変化式の発熱抵抗体61aが設けられた回路基板61と、この回路基板61とノズルシート43との間に介在させるフィルム62とから構成される。このヘッドチップ42は、図4に示すように、記録紙Pの幅方向に亘って略ライン状に設けられ、例えば約5000個設けられたノズル71のうち、310前後のノズルを一組とし、この組毎に設けられている。このヘッドチップ42は、図4及び図5に示すように、インク流路51を挟み、色毎に千鳥状に記録紙Pの幅方向(W方向)に略ライン状に配置され、隣接するヘッドチップ42の端部が対向するように設けられている。このヘッドチップ42は、流路板41の底面に配設されることによって、インク流路51側の端面がインク流路51の一部を形成している。
As shown in FIG. 5, the
回路基板61は、例えばシリコン基板、ガラス基板等といったケイ素含有材料等からなる基板の一方の面に、インクiを加熱、押圧する発熱抵抗体61aと、ロジックIC(Integrated Circuit)やドライバートランジスタ、シフトレジスタ等からなる発熱抵抗体61aの制御回路が形成されている。発熱抵抗体61aは、一辺がほぼ18μmの正方形状に形成されている。この回路基板61は、図5に示すように、インク液室45の上面を形成する。
The
フィルム62は、例えば露光硬化型のドライフィルムレジスト、例えばエポキシ樹脂等からなる。フィルム62は、図5に示すように、上述したインク流路51と連通される部分を除いて、1つの発熱抵抗体61aを囲むように回路基板61上にフォトリソプロセスによって形成される。フィルム62は、インク液室45の側面を形成し、回路基板61と共に、インク液室45を構成する。また、このフィルム62には、回路基板61とは反対側の面にノズルシート43が貼り合わされる。このフィルム62の厚みは、ほぼ12μmである。
The
ノズルシート43は、図4及び図5に示すように、発熱抵抗体61aと対向するように、千鳥状に略ライン状に形成された貫通孔からなる複数のノズル71を有する。このノズルシート43は、各色のノズルライン72y、72m、72c、72kが1枚のシート状に一体に形成されている。このノズルシート43は、インク液室45の底面を形成すると共に、インク流路51の一部も形成している。このノズルシート43は、例えばニッケルを用いて電鋳技術により形成され、厚さが15μm〜20μmであり、直径約20μmのノズル71が形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
このノズルシート43を支持するフレーム44は、図4及び図5に示すように、長方形状を為し、厚みが5mm程度であり、十分な剛性を有し、流路板41及びヘッドチップ42が嵌め込まれる開口部44aが記録紙Pの幅に相当する長さで長方形状に色毎に形成されている。このフレーム44のヘッドチップ42が配置される側の面には、熱硬化型のシート接着剤を介してノズルシート43が貼り合わされる。フレーム44は、ノズルシート43のノズル71とヘッドチップ42の発熱抵抗体61aとが対向して、ヘッドチップ42とノズルシート43とが貼り合わされるように、ノズルシート43を支持する。ノズルシート43とフレーム44とを貼り合わせる際に、150℃程度の高温で貼り合わせた場合には、貼り合わせ温度よりも低い温度において、ノズルシート43がフレーム44よりも大きく収縮するため、高温で貼り合わせた後、温度が下がることによって、ノズルシート43が収縮し、緊張した状態でフレーム44に貼り合わされるようになる。したがって、ノズル71の間隔は、フレーム44の線膨張係数によって変わることになる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
このフレーム44は、ヘッドチップ42の回路基板61とほぼ同じ線膨張係数を有する材料で形成される。フレーム44は、例えば回路基板61にシリコン基板を使用した場合、窒化珪素で形成され、その他、回路基板61にセラミック系の基板を使用した場合には、アルミナ(Al2O3)、ムライト、窒化アルミ、炭化珪素等で形成され、回路基板61にガラス系の基板を使用した場合には、石英(SiO2)等で形成され、回路基板61に金属の基板を用いた場合いは、インバー鋼等で形成される。
The
以上のような構成からなるインク吐出ヘッド33は、図4乃至図6に示すように、フレーム44に貼り合わされたノズルシート43のノズル71と発熱抵抗体61aが対向するようにヘッドチップ42にノズルシート43が貼り合わされることによって、インク液室45の上面及び側面がヘッドチップ42の回路基板61及びフィルム62で形成され、下面がノズルシート43で形成される。なお、インク液室45の幅は、ほぼ25μmである。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
このようなインク吐出ヘッド33では、図5及び図6に示すように、少なくともインクiが接するインク流路51の一部が湿気硬化性樹脂で形成されている。具体的には、インク吐出ヘッド33は、流路形成部52と回路基板61との間の隙間を封止し、流路板41の流路形成部52と回路基板61とを貼り合わせる接着部81が湿気硬化性樹脂で形成されている。この接着部81は、インク流路51側の端面がインク流路51の一部を形成している。また、インク吐出ヘッド33では、インク流路51に沿って並設されているヘッドチップ42間を封止する封止部82が湿気硬化性樹脂で形成されている。この封止部82も接着部81と同様に、インク流路51側の端面がインク流路51の一部を形成している。インク吐出ヘッド33では、流路形成部52と回路基板61との間の隙間を接着部81で封止し、ヘッドチップ42間を封止部82で封止することによって、これらの部材の間から空気がインク流路51に入り込まず、インク流路51内に気泡が混入することを防止できる。インク吐出ヘッド33では、インク流路51に気泡が混入することを防止できることによって、インク流路51からインクiが供給されるインク液室45にも気泡が混入することを防止できる。したがって、インク吐出ヘッド33では、インク液室45及びインク流路51に気泡が混入することを防止できる。
In such an
接着部81及び封止部82は、ガス透過性の低い有機高分子化合物を主成分とする湿気硬化性樹脂で形成されている。一般的な有機高分子化合物は、従来用いられていたシリコーン系高分子化合物と比べて数十倍以上のガス透過性が低い特性を有している。なお、接着部81及び封止部82では、すべての有機高分子化合物をそのまま使用することはできない。これは、有機高分子化合物であっても、湿気硬化可能なものは基本的に存在せず、また湿気硬化が可能であってもインクと接する部分の隙間を封止するものとして、耐インク性等の特性を満足できる材料が殆どないからである。
The
そこで、接着部81及び封止部82には、ガス透過性が低い有機高分子化合物のポリイソブチレンを用い、このポリイソブチレンに湿気硬化性を付与するため、アルコキシシランを付与することで、ガス透過性が低く、湿気硬化可能な湿気硬化性樹脂が得られ、この湿気硬化性樹脂が用いられる。この湿気硬化性樹脂は、1液型であり、接着部81及び封止部82に用いることによって、インク吐出ヘッド33を作製する際に、空気中の水分で硬化するため、熱を必要とせず、容易に、部材間の位置ずれがない安定したインク吐出ヘッド33を作製することができる。
Therefore, the
ポリイソブチレンに対する湿気硬化性の付与は、一般的な湿気硬化型1液封止材と同様にして行う。湿気硬化型1液封止材の場合には、有機高分子化合物の分子末端に加水分解し易いアルコキシ基を有するシリコンを付加し、該アルコキシ基を湿気にて分解してシラノールに変化させ、湿気硬化性を付与する。このシラノールは、極めて不安定であり、有機錫等の触媒を若干量添加しておけば、そのまま重合してゲル化する。これにより、湿気硬化型1液封止材は、隙間を封止することができる。したがって、接着部81及び封止部82に用いられる湿気硬化性樹脂も、ガス透過性の低いポリイソブチレンに湿気硬化特性を付与するため、このポリイソブチレンの末端にアルコキシシランを付加し、ポリイソブチレンをシリコーン変性する。流路板41とヘッドチップ42との間、及びヘッドチップ42間は、分子構造中にアルコキシシランを有するポリイソブチレンを主成分とする湿気硬化性樹脂を空気中の水分で硬化させて形成された接着部81及び封止部82で封止される。
The application of moisture curable property to polyisobutylene is performed in the same manner as a general moisture curable one-component sealing material. In the case of a moisture-curing one-component sealing material, silicon having an alkoxy group that is easily hydrolyzed is added to the molecular terminal of the organic polymer compound, and the alkoxy group is decomposed with moisture to change to silanol. Adds curability. This silanol is extremely unstable, and if a slight amount of a catalyst such as organotin is added, it is polymerized as it is and gelled. Thereby, a
最も簡便な有機高分子化合物のシリコーン変性方法としては、シランカップリング剤を添加する方法を挙げることができる。シランカップリング剤は、分子中にアルコキシ基と、有機高分子化合物と反応する反応基であるビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、アクリル基、メルカプト基を有しており、有機高分子化合物を簡便に湿気硬化可能に変性できる。 The simplest method for modifying the organic polymer compound with silicone includes a method of adding a silane coupling agent. Silane coupling agents have an alkoxy group and a vinyl group, an epoxy group, an amino group, a methacryl group, an acryl group, and a mercapto group that are reactive groups that react with an organic polymer compound in the molecule. The compound can be easily modified to be moisture curable.
シランカップリング剤としては、構造式R−Si≡(X)3、またはR−Si≡(R’)(X)2(式中、Rはビニル基、エポキシ基、アミノ基、イミノ基またはメルカプト基を有する有機基を表し、R’は低級アルキル基を表し、Xはメトキシ基、エトキシ基またはクロル原子を表す。)で示されるものであればいずれも良く、例えばビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン等のビニルシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のメタクリルシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシラン等が挙げられる。シランカップリング剤の添加量は、湿気硬化性樹脂の全組成物に対して約0.1重量%〜5重量%程度が好ましい。 As the silane coupling agent, structural formula R—Si≡ (X) 3 or R—Si≡ (R ′) (X) 2 (wherein R is a vinyl group, an epoxy group, an amino group, an imino group or a mercapto group) R ′ represents a lower alkyl group, and X represents a methoxy group, an ethoxy group, or a chloro atom), and any of them may be used. For example, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxy Silanes, vinylsilanes such as vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, methacrylsilanes such as 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy Epoxy silanes such as silane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2- (aminoethyl) Aminosilanes such as 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, and mercapto such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane Silane etc. are mentioned. The addition amount of the silane coupling agent is preferably about 0.1 wt% to 5 wt% with respect to the total composition of the moisture curable resin.
また、シランカップリング剤の他に、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、増粘剤、可塑剤、顔料、充填剤等の添加剤を必要に応じて使用することができる。また、硬化反応を調節するための公知の触媒、添加剤等を使用することが出来る。 In addition to the silane coupling agent, additives such as an antioxidant, an ultraviolet absorber, a hydrolysis inhibitor, a thickener, a plasticizer, a pigment, and a filler can be used as necessary. Moreover, a well-known catalyst, additive, etc. for adjusting hardening reaction can be used.
湿気硬化性樹脂では、空気中に湿気で硬化させる際の硬化を促進させるため、縮合触媒を含有させること好ましい。縮合触媒としては、アルキルチタン酸塩;有機珪素チタン酸塩;オクチル酸錫、ジブチル錫ラウレート、ジブチル錫マレエート、ジブチル錫フタテート、オクチル酸鉛等のカルボン酸の金属塩、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ジブチルアミン−2−エチルヘキソエートのアミン塩、他の酸性触媒及び塩基性触媒などの公知のシラノール縮合触媒を有効に使用することができる。なお、これらを単独で用いても、2種以上組み合わせて用いても良い。 In the moisture curable resin, it is preferable to contain a condensation catalyst in order to promote curing when being cured with moisture in the air. Condensation catalysts include alkyl titanates; organosilicon titanates; metal salts of carboxylic acids such as tin octylate, dibutyltin laurate, dibutyltin maleate, dibutyltin phthalate, lead octylate, triethylamine, triethylenediamine, dibutylamine Known silanol condensation catalysts such as amine salts of 2-ethylhexoate, other acidic catalysts, and basic catalysts can be effectively used. In addition, these may be used independently or may be used in combination of 2 or more types.
接着部81及び封止部82では、空気が外部からインク液室45やインク流路51内に入らないようにするため、非常に微細な隙間まで封止でき、インク吐出ヘッド33を製造する際の作業性の点で湿気硬化性樹脂の粘度は非常に重要である。したがって、湿気硬化性樹脂の粘度は、2000〜100000cpの範囲が好ましい。
The
なお、接着部81及び封止部82に、2液混合によって硬化する樹脂を用いた場合には、使用直前に2液を混合して一定時間以内に流路板41とヘッドチップ42の間及びヘッドチップ42間に塗布する必要があり、生産技術的に困難であり、一日を通して均一なものを作製するのには不向きである。したがって、接着部81及び封止部82に用いられる上述した湿気硬化性樹脂は、1液型であるため、インク吐出ヘッド33を作製する際の作業性が良好であり、均一なインク吐出ヘッド33を作製することができる。
When a resin that cures by mixing two liquids is used for the
また、接着部81及び封止部82に、湿気硬化性樹脂ではなく、熱硬化型封止材を用いた場合には、インク吐出ヘッド33を構成する部材が金属からなるノズルシート43や成型樹脂部品のフレーム44等、多種材料に富んでおり、熱膨張係数もそれぞれ異なり、ヘッドチップ42とノズルシート43とを貼り合わせた後に、熱硬化型封止材で流路板41とヘッドチップ42とを接着し封止すると、熱硬化型封止材を硬化させた際の熱によって、回路基板61とノズルシート43の線膨張係数の違いによって、発熱抵抗体61aとノズル71との位置関係がずれてしまうことが多々ある。発熱抵抗体61aとノズル71との位置関係がずれた場合には、インクiの吐出方向が変わってしまったり、不吐出となり、吐出に大きな影響を与えてしまう。
In addition, when a thermosetting sealing material is used for the
一方、接着部81及び封止部82に用いられる上述した湿気硬化性樹脂は、硬化させるために熱を必要とせず、空気中の水分によって硬化するため、インク吐出ヘッド33を構成する部材の熱膨張係数の違いによる部材間の位置ずれを防止できる。特に、インクiの吐出に影響を大きく与える発熱抵抗体61aとノズル71との位置ずれを防止することができる。これらのことから、上述した湿気硬化性樹脂は、インク吐出ヘッド33の生産を安定且つ簡便に行う観点から理想的である。
On the other hand, the above-described moisture curable resin used for the
また、上述した湿気硬化性樹脂は、湿気硬化性1液封止材と同様に、インク吐出ヘッド33を構成する流路板41とヘッドチップ42との間の隙間の細部及びヘッドチップ42間の隙間の細部にまで、毛細管現象にて回り込み、隙間以外の所ではメニスカスを形成して、流れが停止して硬化する。このため、この湿気硬化性樹脂は、接着部81や封止部82のように封止する必要がある隙間に対しては、細部まで安定に回り込み、封止する必要がない箇所には回り込まないという利点を有している。
In addition, the moisture curable resin described above is similar to the moisture curable one-liquid sealing material, and details of a gap between the
このような特性は、2液混合型の封止材や感光性封止材、熱硬化型封止材にて実現できるものではない。また、シアノアクリレートや湿気硬化型ウレタン封止材は、分子構造中に加水分解し易いアクリルやウレタン結合を多量に有しているため、インクに対する耐性が不十分である。 Such characteristics cannot be realized by a two-component mixed sealing material, a photosensitive sealing material, or a thermosetting sealing material. In addition, cyanoacrylate and moisture-curing urethane encapsulant have a large amount of acrylic and urethane bonds that are easily hydrolyzed in the molecular structure, and therefore have insufficient resistance to ink.
なお、上述した湿気硬化性樹脂で封止する部分は、流路板41とヘッドチップ42との間の接着部81とヘッドチップ42間の封止部82の他に、インクiが接するヘッドチップ42のフィルム62とノズルシート43との間に湿気硬化性樹脂を介在させて、フィルム62とノズルシート43との間から空気が入り込み、インクi中に気泡が混入することを防止するようにしてもよい。
In addition, the part sealed with the moisture curable resin mentioned above is the head chip with which the ink i contacts, in addition to the
また、インク吐出ヘッド33では、流路板41とヘッドチップ42との間の接着部81又はヘッドチップ42間の封止部82のいずれが一方に上述した湿気硬化性樹脂を用いるようにしてもよい。
Further, in the
以上のような構成からなるインク吐出ヘッド33は、次のようにして製造する。先ず、電鋳技術により、複数のノズル71が形成されたノズルシート43を作製する。
The
次に、得られたノズルシート43を平坦な面を有する図示しない支持治具上に載置する。ノズルシート43は、極めて薄く形成されていて、形態を保持できないため、支持治具上に載置する。
Next, the obtained
次に、支持治具上に載置したノズルシート43上に、図4に示すように、ノズルライン72がフレーム44に設けた開口部44aと対向するようにフレーム44を載せ、ノズルシート43とフレーム44とを貼り合わせる。ノズルシート43とフレーム44とを貼り合わせる方法は、ノズルシート43とフレーム44との間に熱硬化型のシート接着剤、例えばエポキシ系のシート接着剤を介在させ、シート接着剤を150℃に加熱し、熱硬化させて貼り合わせる。ノズルシート43とフレーム44とを貼り合わせる際の温度は、後の工程のヘッドチップ42とノズルシート43との貼り合わせ温度よりも高いことが必要である。ノズルシート43は、フレーム44によって支持されるため、支持治具から剥離する。
Next, on the
次に、フレーム44の開口部44aに、ノズル71と発熱抵抗体61aが対向するようにヘッドチップ42を千鳥状に複数配置し、ヘッドチップ42のフィルム62を加熱して、熱硬化させることによって、ヘッドチップ42とノズルシート43とを貼り合わせる。ノズルシート43にヘッドチップ42を貼り合わせる際には、フィルム62の加熱温度を約140℃とするが、140℃に限定されず、フィルム62の性状によって温度を調整するが、フィルムが膨張収縮しないように、ノズルシート43とフレーム44との貼り合わせ温度よりも低くする。ヘッドチップ42とノズルシート43とを貼り合わせることによって、図5に示すように、ヘッドチップ42及びノズルシート43で囲まれたインク液室45が形成される。
Next, a plurality of
次に、別の工程で組み立てられた流路板41の流路形成部52をフレーム44の開口部44aに嵌め込み、流路形成部52とヘッドチップ42の回路基板61とを分子構造中にアルコキシシランを有するポリシソブチレンを主成分とする湿気硬化性樹脂で接着し、流路形成部52とヘッドチップ42との間の隙間を湿気硬化性樹脂で封止すると共に、インク流路51に沿って並設されたヘッドチップ42間の隙間を湿気硬化性樹脂で封止する。また、流路板41のフランジ部52aをフレーム44に固定する。流路形成部52とヘッドチップ42との間の隙間に湿気硬化性樹脂を塗布することで接着部81が形成され、ヘッドチップ42間の隙間に湿気硬化性樹脂を塗布することで封止部82が形成される。また、フレーム44と流路形成部52のフランジ部52aを接着剤で接着する。ヘッドチップ42と流路形成部52とを接着することによって、図5に示すように、インク液室45とインク流路51とがインクiを供給可能に接続されたインク吐出ヘッド33が得られる。
Next, the flow
得られたインク吐出ヘッド33は、次のようにしてインクiをノズル71より吐出する。インク吐出ヘッド33では、インクカートリッジ21からカートリッジ本体31に設けられた接続部35を介して、流路板41で形成されたインク流路51にインクiが供給され、接着部81及び封止部82から空気が入り込むことが防止されているため、気泡に阻害されることなく、インク流路51からインク液室45にインクiが供給される。インク吐出ヘッド33では、回路基板61の制御回路が発熱抵抗体61aを駆動制御し、選択された発熱抵抗体61aに対して、1〜3μ秒の間電流パルスを供給し、発熱抵抗体61aを急速に加熱する。インク吐出ヘッド33では、発熱抵抗体61aを加熱すると、図7(A)に示すように、発熱抵抗体61aと接するインク液室45内のインクiに気泡bが発生する。そして、インク吐出ヘッド33では、図7(B)に示すように、このインク液室45内において、気泡bが膨張しながらインクiを押圧し、押し退けられたインクiが液滴状態でノズル71より吐出される。この際に、インク吐出ヘッド33では、インク液室45内に気泡が混入されていないため、発熱抵抗体61aの加熱によって発生した気泡が適切にインクiを押圧することができ、吐出方向が変わったり、不吐出となることなく、インクiが適切に吐出されるようになる。インクiが吐出された後は、インク流路51を介してインクiがインク液室45に供給されることによって、再び吐出前の状態へと戻る。このようにして、インク吐出ヘッド33では、インク液室45に充填されたインクiを繰り返し押圧することで、インク液滴を繰り返し吐出することができる。
The obtained
以上のようなインク吐出ヘッド33では、少なくとも流路板41の流路形成部52とヘッドチップ42の回路基板61との間の接着部81及びインク流路51に沿って並設されたヘッドチップ42間の封止部82を分子構造中にアルコキシシランを有するポリイソブチレンを主成分とする湿気硬化性樹脂で形成することによって、湿気硬化性樹脂が空気を透過させないため、インク液室45やインク流路51内のインクiに気泡が混入することを防止できる。また、インク吐出ヘッド33では、流路形成部52とヘッドチップ42との間及びヘッドチップ42間の微細な隙間まで湿気硬化性樹脂が回り込むため、流路形成部52とヘッドチップ42との間及びヘッドチップ42間の微細な隙間で封止することができる。これにより、インク吐出ヘッド33では、インク液室45やインク流路51に気泡が混入しないため、気泡によってインクカートリッジ21からノズル71へのインクiの供給が阻害されることなく、円滑にインクiが供給されるようになり、ノズル71からインクiの吐出が途切れたり、不吐出となったりせず、安定に吐出することができる。
In the
このインク吐出ヘッド33のインク液滴が吐出される吐出面33aを保護するためのヘッドキャップ34は、図2に示すように、インクiを吐出せず、印刷をしない間、インク吐出ヘッド33の吐出面33aを閉塞し、ノズル71を乾燥等から保護している。印刷を行う際には、ヘッドキャップ34は、図2及び図8に示すように、ヘッドカーリッジ2の底面から装置本体3の前方、即ち図2中矢印A1方向に移動し、インク吐出ヘッド33の吐出面33aを外部に露出させる。印刷を行った後には、ヘッドキャップ34は、図2に示すように、装置本体3の前方からヘッドカートリッジ2の底面、即ち図2中矢印A2方向に移動し、インク吐出ヘッド33の吐出面33aを保護する。
As shown in FIG. 2, the
このヘッドキャップ34には、吐出面33aに付着している余分なインクiを拭き取ったり、ノズル71内の気泡を取り除くクリーニングローラ34aが設けられている。ヘッドキャップ34は、吐出面33aを開放する際に、クリーニングローラ34aで吐出面33aをクリーニングし、吐出面33aに付着している余分なインクiやノズル71の表面に付着している増粘したインクiを吸引する。なお、ヘッドキャップ34は、印刷後にヘッドカートリッジ2の底面に移動する際に、クリーニングローラ34aで吐出面33aをクリーニングするようにしてもよい。
The
上述した構成のヘッドカートリッジ2が装着される装置本体3には、図1に示すように、ヘッドカートリッジ装着部91にヘッドカートリッジ2が装着される。また、装置本体3には、前面下側に設けられた給紙口92に印刷される前の記録紙Pを積層して収納された給紙トレイ93が取り付けられ、前面上側に設けられた排紙口94に印刷後の記録紙Pを収納する排紙トレイ95が取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the
以上のような構成からなるプリンタ装置1は、外部に設けられた情報処理装置から入力された印刷データに基づき印刷を行う。即ち、プリンタ装置1では、ヘッドキャップ34を図示しないヘッドキャップ開閉機構によりヘッドカートリッジ2の底面から装置本体3の前面側に移動する。これにより、プリンタ装置1は、インク吐出ヘッド33の吐出面33aに設けられたノズル71が外部に露出し、インクiが吐出できるようになる。
The
次に、プリンタ装置1は、装置本体3に設けられた操作ボタン3aの操作により、図8に示すように、複数の給紙ローラ96、97、98で、給紙トレイ93から1枚だけ記録紙Pを引き出す。プリンタ装置1は、給紙トレイ93から引き出した記録紙Pを反転ローラ99でヘッドカートリッジ2側に反転し、搬送ベルト100で吐出面33aと対向する位置に設けられたプラテン板101上に搬送し、記録紙Pが吐出面33aと対向するようになる。
Next, the
次に、プリンタ装置1は、インク吐出ヘッド33に色毎に設けられた複数の発熱抵抗体61aに印刷データの制御信号に基づいて、駆動電流を供給し、色毎に発熱抵抗体61aを加熱する。プリンタ装置1は、発熱抵抗体61aを加熱することによって、記録紙Pに対して、イエローのノズルライン72y、マゼンタのノズルライン72m、シアンのノズルライン72c、ブラックのノズルライン72kの順で、図7に示すように、ノズル71より上述した各色のインクiを色毎に液滴の状態にして吐出し、複数の色からなるカラー画像や文字を印刷する。
Next, the
次に、プリンタ装置1は、印刷が終わった記録紙Pを排紙口94方向に回転する搬送ベルト100と、搬送ベルト100と対向して設けられた排紙ローラ102とによって、記録紙Pを排紙口94に送り出し、排紙トレイ95に印刷後の記録紙Pを排紙する。
Next, the
以上のように、プリンタ装置1では、インク吐出ヘッド33の流路板41とヘッドチップ42とを接着する共に、流路板41とヘッドチップ42とを接着し、封止する接着部81及び隣接するヘッドチップ42間の隙間を封止する封止部82を分子構造中にアルコキシシランを有する有機高分子化合物のポリイソブチレンを主成分とする湿気硬化性樹脂で形成することによって、この湿気硬化性樹脂はガス透過性が低いので、外部から空気が入ることを防止でき、インク液室45やインク流路51内のインクiに気泡が混入することを防止できる。これにより、プリンタ装置1では、気泡によって阻害されることなく、インクカートリッジ21からインク流路51を介してノズル71が設けられたインク液室45に、円滑にインクiが供給されるようになる。プリンタ装置1では、インク吐出ヘッド33内でインクiが円滑に流れることによって、ノズル71から安定にインク液滴を吐出でき、インク液滴の吐出が不安定になったり、インク液滴が途切れたり、吐出不能となることを防止でき、高品位な画像や文字を印刷することができる。
As described above, in the
特に、プリンタ装置1では、インク液滴の吐出に最も影響を与えやすいインク液室45への気泡の混入が防止できるため、インク液滴をより安定に吐出することができる。
In particular, the
また、プリンタ装置1では、インクi中に気泡が混入することを防止できるため、クリーニングローラ34aによる気泡を除去するためのクリーニングの回数を少なくしても、安定した吐出を行うことができる。
In addition, since the
また、プリンタ装置1では、インクi中に気泡が混入することを防止できるため、インクiを吐出するために発熱抵抗体61aで発生させた気泡の吐出エネルギがインクi中に混入した気泡に吸収されることなく、インクiを適切に押圧することができる。したがって、接着部81及び封止部82にガス透過性の低い湿気硬化性樹脂を用いることは、インクジェット方式の中でも、プリンタ装置1のように、熱エネルギを利用してインクiを飛翔させて印刷するインクジェット方式のインク吐出ヘッドやプリンタ装置に於いて、優れた効果をもたらすものである。
Further, since the
また、上述したプリンタ装置1には、図9に示すように、インクカートリッジ21とインク吐出ヘッド33との間に、インクカートリッジ21の交換等により気泡がインクi中に混入した場合に気泡を除去するための循環用ポンプ110が色毎に設けられていてもよい。この循環用ポンプ110は、ヘッドカートリッジ2に設けられている。
Further, in the
循環用ポンプ110は、インク吐出ヘッド33と第1の環流管111で接続され、インクカートリッジ21と第2の環流管112で接続されている。循環用ポンプ110は、例えばダイヤフラムポンプからなり、インク吐出ヘッド33とインクカートリッジ21との間でインクiを循環させるために、インクiをインク吐出ヘッド33から第1の環流管111を介して吸引し、吸引したインクiを第2の環流管112を介してインクカートリッジ21に排出する圧力発生部となる。プリンタ装置1では、インク吐出ヘッド33内の気泡が混入しているインクiが第1の環流管111を介して循環用ポンプ110に吸引され、吸引したインクiを第2の環流管112を介してインクカートリッジ21に排出することによって、インクi中から気泡を除去することができる。プリンタ装置1では、印刷開始前や所定の枚数を印刷した後、所定の時間経過後にこの循環用ポンプ110で気泡を除去する。
The
第1の環流管111は、一端111aが二股に分かれ、共にインク吐出ヘッド33の上面の両端に設けられた排出口113に接続され、インク吐出ヘッド33の内部に設けられたインク流路51と接続されている。第1の環流管111の他端111bは、循環ポンプ110の底面に設けられた吸入口114に接続されている。この第1の環流管111は、例えば柔軟性を有する樹脂チューブで形成されている。
The
第2の環流管112は、一端112aが循環用ポンプ110の排出口115に接続され、他端112bがインクカートリッジ21の底面に設けられた注入口116に接続されている。第2の環流管112も第1の環流管111と同様に、例えば柔軟性を有する樹脂チューブで形成されている。
The second circulating
このように、循環用ポンプ110が設けられたプリンタ装置1では、少なくともインク吐出ヘッド33のインク流路51と接続されている第1の環流管111の一端111aと、インク吐出ヘッド33の排出口113との間から空気がインク流路51内に入り込まないように、第1の環流管111の一端111aとインク吐出ヘッド33の排出口113との接続部分の周囲に上述したガス透過性が低い、分子構造中にアルコキシシランを有するポリイソブチレンを主成分とする湿気硬化性樹脂が塗布されたコーティング部117が形成されている。これにより、プリンタ装置1では、第1の環流管111の一端111aとインク吐出ヘッド33の排出口113との接続部分から空気が入り込み、インク流路51及びインク流路51と連続しているインク液室45に気泡が入り込むことを防止できる。プリンタ装置1では、インク吐出ヘッド33の接着部81及び封止部82、更にコーティング部117から空気が入り込むことを防止でき、気泡の混入を防止できるため、循環用ポンプ110で気泡を除去する回数が少なくても、安定にインクiを吐出することができる。
As described above, in the
また、プリンタ装置1では、湿気硬化性樹脂で封止する箇所をインク吐出ヘッド33の排出口113と第1の環流管111の一端111aとの接続部分に限らず、第1の環流管111の他端111bと循環用ポンプ110の吸入口114との接続部分、第2の環流管112の一端112aと循環用ポンプ110の排出口115との接続部分、第2の環流管112の他端112bとインクカートリッジ21の注入口116との接続部分の周囲にも上述した湿気硬化性樹脂で塗布することによって、インクカートリッジ21や循環用ポンプ110、第1の環流管111、第2の環流管112への気泡の混入を更に防止することができる。また、樹脂チューブ等で形成された第1の環流管111や第2の環流管112の内面又は外面を湿気硬化性樹脂でコーティングし、第1の環流管111や第2の環流管112から空気が入り込まないようにしてもよい。
Further, in the
以上説明したプリンタ装置1は、ヘッドカートリッジ2が装置本体3に対して着脱可能であるが、ヘッドカートリッジ2又はインク吐出ヘッド33が装置本体3に一体に設けられていてもよい。ヘッドカートリッジ2を装置本体3に一体に形成し、循環ポンプ110を設ける場合には、装置本体3にインクカートリッジ21を装着し、ヘッドカートリッジ2とインクカートリッジ21との間でインクiを循環させる循環用ポンプ110を装置本体3側に設けるようにする。
In the
また、インクiを吐出するインク吐出ヘッド33は、ヘッドカートリッジ2に設けられているが、インクカートリッジ21に一体に設け、このインクカートリッジ21をインク吐出ヘッド33が設けられていないカートリッジ本体31に装着又は装置本体3に装着するようにしてもよい。
The
インク吐出ヘッド33は、プリンタ装置1が印刷できる記録紙Pの最大幅に対応した長さのフルラインタイプであり、複数のヘッドチップ42を記録紙Pの最大幅に亘って略ライン状に並設したものであるが、記録紙Pの幅に形成された一個のヘッドチップによって形成されていてもよく、このヘッドチップと流路板41との間を湿気硬化性樹脂で封止することによって、同様に気泡による不具合の発生を防止することができる。
The
また、インク吐出ヘッド33は、上述したように、装置本体3に着脱可能なインクカートリッジ2に一体的に設けられているが、このことに限定されず、インクカートリッジ2に交換自在に設けられていてもよく、インク吐出ヘッド33とインクカートリッジ2の接続部分を湿気硬化性樹脂で封止することによって、気泡の混入が防止でき、気泡のよる不具合の発生を防止することができる。
Further, as described above, the
また、上述では、本発明をプリンタ装置1に適用した例について説明したが、本発明は、プリンタ装置1に限定されるものではなく、液体を吐出する他の液体吐出装置に広く適用することが可能である。例えば液体中のDNAチップ用吐出装置、プリンタ配線基板の配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体を吐出したりする液体吐出装置等にも適用可能であり、導電性粒子を含む液体が供給される部分の部材間の隙間を湿気硬化性樹脂で封止することによって、プリンタ装置1と同様に気泡の混入が防止され、気泡による不具合を発生を防止することができる。
In the above description, the example in which the present invention is applied to the
また、ライン型のプリンタ装置1を例に挙げて説明したが、このことに限定されることはなく、例えばインクヘッドが記録紙Pの走行方向と略直交する方向に移動するシリアル型のプリンタ装置にも適用可能であり、プリンタ装置1と同様に、インクiが供給される部分の部材間の隙間を湿気硬化性樹脂で封止することによって、気泡の混入が防止され、気泡による不具合の発生を防止することができる。
Further, the line
また、プリンタ装置1のプリントモードとしては、黒色等の主流色のみをプリントするモードや、インクカートリッジ21とインク吐出ヘッド33とを一体に形成したものや色毎にインクカートリッジ21を設け、これらを複数個組み合わせて構成したもののいずれでもあっても良いが、異なる色の複色カラー又は混色によるフルカラーをプリントするモードであってもよい。
Further, as a print mode of the
また、上述したプリンタ装置1では、フルカラーのインク吐出ヘッド33をノズルシート43を4色一体に形成して、各色のインク吐出ヘッド33を一体に形成したが、このことに限定されず、色毎にノズルシート43を作製し、一色一色独立したインク吐出ヘッド33を形成するようにしてもよい。また、プリンタ装置1では、フルカラーに限らず、モノカラーのインク吐出ヘッドが設けられていてもよい。このような場合にも、インクiが供給される部分の部材間の隙間を湿気硬化性樹脂で封止することによって、気泡の混入を防止でき、気泡による不具合を防止できる。
Further, in the
また、上述したプリンタ装置1では、流路板41とヘッドチップ42との間の接着部81、ヘッドチップ42間の封止部82及びインク吐出ヘッド33と循環用ポンプ110の第1の環流管111との接続部分のコーティング部117のように、部材間の隙間を湿気硬化性樹脂で封止、又は接続部分に湿気硬化性樹脂をコーティングすることに限定されず、一般にガスバリア性が低い材料を用いて、インクiと接する部分を形成している場合には、その部分をコーティングして、インクi中に気泡が混入することを防止してもよい。例えば、インクカートリッジ21とヘッドカートリッジ2の接続部35との間をチューブ等を介して接続した場合に、このチューブの外面又は内面をコーティングすることによって、チューブから空気が入ることを防止し、インクiに気泡が混入することを防止できる。更に、上述した湿気硬化性樹脂でヘッドカートリッジ2やインク吐出ヘッド33のインクiの供給系を構成する部材を形成してもよい。
Further, in the
また、上述したプリンタ装置1の各部材の形状や構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって、本発明の技術的範囲が限定的に解釈されるようなことがあってはならないものである。
In addition, the shape and structure of each member of the
以下、本発明を適用したインク吐出ヘッドを作製した実施例及びこの実施例に対する比較例について説明する。実施例及び比較例では、20個ずつインク吐出ヘッドを作製した。 Hereinafter, an example in which an ink ejection head to which the present invention is applied and a comparative example to this example will be described. In the examples and comparative examples, 20 ink ejection heads were produced.
〈実施例1〉
実施例1では、先ず、電鋳技術によりニッケルを主成分とし、複数のノズルが略ライン状に記録紙Pの幅に亘って形成されたノズルシートを作製した。
<Example 1>
In Example 1, first, a nozzle sheet having nickel as a main component and having a plurality of nozzles formed in a substantially line shape over the width of the recording paper P was produced by an electroforming technique.
次に、作製したノズルシートを支持治具上に載置し、ノズルシートの主面上に、ノズルラインが開口部と対向するようにフレームをエポキシ樹脂からなるシート接着剤で貼り合わせた。 Next, the prepared nozzle sheet was placed on a support jig, and a frame was bonded to the main surface of the nozzle sheet with a sheet adhesive made of an epoxy resin so that the nozzle line opposed to the opening.
次に、ノズルシートとヘッドチップと貼り合わせた。ノズルシートとヘッドチップとの貼り合わせ方法は、例えばエポキシ樹脂からなるフィルムを介在させ、このフィルムを熱硬化させることによってノズルシートとヘッドチップとを貼り合わせた。ヘッドチップとノズルシートとを貼り合わせることによって、1つの発熱抵抗体をヘッドチップ及びノズルシートで囲んだインク液室が形成される。 Next, the nozzle sheet and the head chip were bonded together. As a method for bonding the nozzle sheet and the head chip, for example, a film made of an epoxy resin was interposed, and the nozzle sheet and the head chip were bonded by thermosetting the film. By bonding the head chip and the nozzle sheet together, an ink liquid chamber is formed in which one heating resistor is surrounded by the head chip and the nozzle sheet.
次に、別の工程で組み立てた流路板の流路形成部とヘッドチップの回路基板とを貼り合わせて、流路形成部とヘッドチップとの隙間を湿気硬化性樹脂で接着し封止すると共に、隣接するヘッドチップ間も湿気硬化性樹脂で封止してインク吐出ヘッドを作製した。用いた湿気硬化性樹脂は、先ず、ポリイソブチレン(平均分子量:5000)を定法に従って末端にアリルオキシ基を有するポリイソブチレンを合成した。そして、このポリイソブチレンにジメトキシメチルシランを白金触媒を使用して反応させて湿気硬化性樹脂を作製した。この湿気硬化性樹脂は、鐘ケ淵化学(株)より上市されるカネカエピオンと同様の構造を有するものである。この湿気硬化性樹脂にスズ触媒及びアミン触媒を添加して、硬化させることによって、流路形成部と回路基板との隙間及びヘッドチップ間の隙間を封止した。 Next, the flow path forming part of the flow path plate assembled in another process and the circuit board of the head chip are bonded together, and the gap between the flow path forming part and the head chip is adhered and sealed with moisture curable resin. In addition, an ink discharge head was manufactured by sealing between adjacent head chips with a moisture curable resin. As the moisture curable resin used, first, polyisobutylene having an allyloxy group at the terminal was synthesized according to a conventional method using polyisobutylene (average molecular weight: 5000). The polyisobutylene was reacted with dimethoxymethylsilane using a platinum catalyst to prepare a moisture curable resin. This moisture curable resin has the same structure as Kaneka Epion marketed by Kanega Chemical Co., Ltd. A tin catalyst and an amine catalyst were added to the moisture curable resin and cured to seal the gap between the flow path forming portion and the circuit board and the gap between the head chips.
〈比較例1〉
比較例1では、流路形成部と回路基板との間の封止、及び隣接するヘッドチップ間を封止する樹脂に、湿気硬化型シリコーン樹脂(GE東芝シリコーン株式会社 商品名TSE3941M)を使用したこと以外は実施例1と同様にしてインク吐出ヘッドを作製した。
<Comparative example 1>
In Comparative Example 1, a moisture curable silicone resin (GE Toshiba Silicone Co., Ltd., trade name: TSE3941M) was used as the resin between the flow path forming part and the circuit board and between the adjacent head chips. Except for this, an ink ejection head was produced in the same manner as in Example 1.
〈比較例2〉
比較例2では、流路形成部と回路基板との間の封止、及び隣接するヘッドチップ間を封止する樹脂を次のようにして作製した。先ず、ポリプロピレングリコール(平均分子量:5000、)を定法によって、シリコーン変性し、高分子化合物を合成した。次いで、硬化触媒としてジブチル錫ジラウレート、トリエチルアミンをそれぞれ樹脂に対して0.8wt%添加して、硬化させることによって、流路形成部と回路基板との隙間及びヘッドチップ間の隙間を封止した。この樹脂を用いたこと以外は、実施例1と同様にインク吐出ヘッドを作製した。
<Comparative example 2>
In Comparative Example 2, a resin for sealing between the flow path forming portion and the circuit board and sealing between adjacent head chips was manufactured as follows. First, polypropylene glycol (average molecular weight: 5000) was modified with silicone by a conventional method to synthesize a polymer compound. Next, 0.8 wt% of dibutyltin dilaurate and triethylamine were added to the resin as curing catalysts, respectively, and cured, thereby sealing the gap between the flow path forming portion and the circuit board and the gap between the head chips. An ink discharge head was produced in the same manner as in Example 1 except that this resin was used.
次に、実施例1及び比較例1、比較例2のインク吐出ヘッドをソニー(株)製のプリンタ装置(LPR−5000)のヘッドカートリッジに設け、プリンタ装置のホームポジションに設けた性能回復機構のクリーニングローラによって回復作業を行う。回復作業後に、印刷可能であることを確認した後、インク吐出ヘッドをヘッドカートリッジに装着したまま、一般室温環境において放置し、回復操作をせずに一日につきA4番の紙1枚分の印刷を行い、気泡の発生により不吐出が発生する日まで試験を行った。なお、プリント条件は、LPR−5000の吐出動作に従う。 Next, the ink ejection heads of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 were provided in the head cartridge of a printer device (LPR-5000) manufactured by Sony Corporation, and the performance recovery mechanism provided at the home position of the printer device. Recovery work is performed by the cleaning roller. After confirming that printing is possible after recovery, leave the ink ejection head mounted on the head cartridge in a normal room temperature environment, and print one A4 sheet per day without performing recovery operations. The test was conducted until the day when non-ejection occurred due to the generation of bubbles. The printing conditions follow the LPR-5000 ejection operation.
ガス透過性の評価は、実施例及び比較例の20個のインク吐出ヘッドが試験を始めてから1ヶ月以上経っても不吐出を起こさなかった場合には○印で示し、10日を越えてかつ、30日以前で不吐出が見受けられた場合には△印で示し、10日以内に不吐出になった場合には×印とした。結果を表1に示す。 The evaluation of gas permeability is indicated by a circle when 20 ink ejection heads of Examples and Comparative Examples did not cause non-ejection even after 1 month from the start of the test. When no discharge was found before 30 days, it was marked with Δ, and when no discharge occurred within 10 days, it was marked with ×. The results are shown in Table 1.
表1に示す結果から、本発明を適用した実施例1は、シリコーン樹脂を用いた比較例1やポリプロピレングリコールを用いた比較例2と比べて、気泡によるインクの不吐出が1ヶ月以上経っても発生せず、ガス透過性が低いことが分かる。 From the results shown in Table 1, in Example 1 to which the present invention was applied, non-ejection of ink due to air bubbles passed more than one month compared to Comparative Example 1 using silicone resin and Comparative Example 2 using polypropylene glycol. It can be seen that gas permeability is low.
実施例1では、ジメトキシメチルシランが付加されたポリイソブチレンを用いていることによって、ガス透過性が低くなり、流路板とヘッドチップとの間、及びヘッドチップ間から空気が入り込まず、インク液室やインク流路に気泡が混入することが防止できた。これにより、実施例1では、1ヶ月以上経過しても気泡による不吐出が生じなかった。 In Example 1, by using polyisobutylene to which dimethoxymethylsilane is added, the gas permeability is lowered, and air does not enter between the flow path plate and the head chip and between the head chips, and the ink liquid Air bubbles could be prevented from entering the chamber and the ink flow path. Thereby, in Example 1, the non-ejection by a bubble did not arise even if 1 month or more passed.
更に、実施例1では、ジメトキシメチルシランが付加されたポリイソブチレンからなる湿気硬化性樹脂をLPR−5000用のインクで信頼性の評価を行い、耐インク性を測定したところ、湿気硬化性樹脂から不吐出等の問題となる溶出物や湿気硬化性樹脂の劣化はみられず、耐インク性について問題ないことが確認できた。 Furthermore, in Example 1, the moisture curable resin composed of polyisobutylene to which dimethoxymethylsilane was added was evaluated for reliability with the ink for LPR-5000, and the ink resistance was measured. It was confirmed that there was no problem with respect to ink resistance, since there was no deterioration of the eluate and the moisture curable resin, which caused problems such as ejection failure.
この実施例1に対して、比較例2や比較例3では、樹脂にシリコーン樹脂やポリプロピレングリコールを用いているため、ガス透過性が高く、流路板とヘッドチップとの間やヘッドチップ間から空気が入り込み、インク液室やインク流路に気泡が混入し、この気泡によって不吐出が発生した。 In contrast to Example 1, in Comparative Example 2 and Comparative Example 3, since the resin is silicone resin or polypropylene glycol, gas permeability is high, and between the flow path plate and the head chip or between the head chips. Air entered and air bubbles entered the ink liquid chamber and ink flow path, and non-ejection occurred due to the air bubbles.
したがって、実施例1のジメトキシメチルシランを有するポリイソブチレンを主成分とする湿気硬化性樹脂を用いることによって、インク液室やインク流路への気泡の混入を抑制でき、回復作業を行うことなく長期間安定した印刷を行えることが分かる。 Therefore, by using the moisture curable resin mainly composed of polyisobutylene having dimethoxymethylsilane of Example 1, it is possible to suppress the mixing of bubbles into the ink liquid chamber and the ink flow path, and to perform a long operation without performing a recovery operation. It can be seen that stable printing can be performed for a period of time.
1 インクジェットプリンタ装置、2 ヘッドカートリッジ、3 装置本体、21 インクカートリッジ、22 インク供給部、23 外部連通孔、31 カートリッジ本体、32 装着部、33 インク吐出ヘッド、34 ヘッドキャップ、35 接続部、51 インク流路、52 流路形成部、53 流路接続部、61 回路基板、61a 発熱抵抗体、62 フィルム、71 ノズル、81 第1の封止部、82 第2の封止部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
分子構造中にアルコキシシランを有する有機高分子化合物のポリイソブチレンを主成分とする湿気硬化性樹脂が少なくとも上記流路の一部に用いられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 In a liquid discharge head for supplying liquid to a liquid chamber provided with a nozzle and a pressure generating element through a flow path, and discharging the liquid from the nozzle with the pressure generating element,
A liquid discharge head, characterized in that a moisture curable resin mainly comprising polyisobutylene, an organic polymer compound having an alkoxysilane in the molecular structure, is used in at least a part of the flow path.
少なくとも上記流路部材と上記回路基板とが上記湿気硬化性樹脂で接着されていることを特徴とする請求項1記載の液体吐出ヘッド。 The flow path includes a flow path member connected to a liquid storage cartridge in which the liquid is stored, and a head chip provided on the bottom surface of the flow path member, including the pressure generating element, and a plurality of head chips arranged in parallel. Part formed,
The liquid discharge head according to claim 1, wherein at least the flow path member and the circuit board are bonded with the moisture curable resin.
少なくとも上記ヘッドチップ間を上記湿気硬化性樹脂で封止していることを特徴とする請求項1記載の液体吐出ヘッド。 The flow path includes a flow path member connected to a liquid storage cartridge in which the liquid is stored, and a head chip provided on the bottom surface of the flow path member, including the pressure generating element, and a plurality of head chips arranged in parallel. Part formed,
The liquid discharge head according to claim 1, wherein at least the head chips are sealed with the moisture curable resin.
少なくとも上記液体吐出ヘッドの上記流路の一部に、分子構造中にアルコキシシランを有する有機高分子化合物のポリイソブチレンを主成分とする湿気硬化性樹脂が用いられていることを特徴とする液体吐出装置。 In a liquid discharge apparatus comprising a liquid discharge head for supplying liquid to a liquid chamber provided with a nozzle and a pressure generating element through a flow path, and discharging the liquid from the nozzle with the pressure generating element.
A liquid discharge characterized in that a moisture curable resin mainly composed of an organic polymer compound polyisobutylene having an alkoxysilane in the molecular structure is used in a part of the flow path of the liquid discharge head. apparatus.
上記液体吐出ヘッドの流路は、上記液体収容カートリッジと接続される流路部材と、上記流路部材の底面に設けられ、上記圧力発生素子を有し、複数並設されたヘッドチップとによって一部が形成され、
少なくとも上記流路部材と上記回路基板とが上記湿気硬化性樹脂で接着されていることを特徴とする請求項5記載の液体吐出装置。 The liquid discharge head is connected to a liquid storage cartridge that stores the liquid,
The flow path of the liquid discharge head is shared by a flow path member connected to the liquid storage cartridge, and a head chip provided on the bottom surface of the flow path member, having the pressure generating element, and arranged in parallel. Part is formed,
6. The liquid ejection apparatus according to claim 5, wherein at least the flow path member and the circuit board are bonded with the moisture curable resin.
上記液体吐出ヘッドの流路は、上記液体収容カートリッジと接続される流路部材と、上記流路部材の底面に設けられ、上記圧力発生素子を有し、複数並設されたヘッドチップとによって一部が形成され、
少なくとも隣接する上記ヘッドチップ間が上記湿気硬化性樹脂で封止されていることを特徴とする請求項5記載の液体吐出装置。 The liquid discharge head is connected to a liquid storage cartridge that stores the liquid,
The flow path of the liquid discharge head is shared by a flow path member connected to the liquid storage cartridge, and a head chip provided on the bottom surface of the flow path member, having the pressure generating element, and arranged in parallel. Part is formed,
6. The liquid ejection apparatus according to claim 5, wherein at least the adjacent head chips are sealed with the moisture curable resin.
上記液体吐出ヘッドと上記循環ポンプとの接続部分が上記湿気硬化性樹脂で塗布されていることを特徴とする請求項6記載の液体吐出装置。 And a circulation pump for circulating liquid between the liquid storage cartridge and the liquid discharge head,
The liquid discharge apparatus according to claim 6, wherein a connection portion between the liquid discharge head and the circulation pump is coated with the moisture curable resin.
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