JP2010280096A - Inkjet recording head and manufacturing method thereof - Google Patents
Inkjet recording head and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010280096A JP2010280096A JP2009133952A JP2009133952A JP2010280096A JP 2010280096 A JP2010280096 A JP 2010280096A JP 2009133952 A JP2009133952 A JP 2009133952A JP 2009133952 A JP2009133952 A JP 2009133952A JP 2010280096 A JP2010280096 A JP 2010280096A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink jet
- recording head
- jet recording
- support member
- recording liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、記録液室内に気泡を発生させ、記録液室に体積変化を与えることにより、記録液を記録媒体に押し出して記録を行うインクジェット記録装置に搭載される、インクジェット記録ヘッド及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an ink jet recording head mounted on an ink jet recording apparatus that performs recording by generating bubbles in a recording liquid chamber and changing the volume of the recording liquid chamber to push the recording liquid onto a recording medium, and a method for manufacturing the same. About.
従来のインクジェット記録ヘッドは、記録液を吐出する記録素子基板と、記録液を格納する記録液格納部材、記録液吸収体及び蓋部材、更に吐出信号を記録素子基板に伝達する電気配線テープ等で構成される。 A conventional ink jet recording head includes a recording element substrate that discharges a recording liquid, a recording liquid storage member that stores the recording liquid, a recording liquid absorber and a lid member, and an electric wiring tape that transmits an ejection signal to the recording element substrate. Composed.
インクジェット記録ヘッドのインクジェット記録装置への位置固定は、各々が具備した基準面を係合し、所定荷重が付与された状態で行われる。この際、基準面を成す材料の剛性、即ち曲げ弾性率を高くすることで、装着基準面の変形を抑制し、インクジェット記録ヘッドの装着精度を上げることが出来る。また、インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置の基準面の耐クリープ性を高くすることで、インクジェット記録ヘッドの脱着時における磨耗を抑制し、装着時の位置ずれの発生を防ぐことが出来る。 The fixing of the position of the ink jet recording head to the ink jet recording apparatus is performed in a state where each reference surface is engaged and a predetermined load is applied. At this time, by increasing the rigidity of the material forming the reference surface, that is, the flexural modulus, deformation of the mounting reference surface can be suppressed, and the mounting accuracy of the ink jet recording head can be increased. In addition, by increasing the creep resistance of the reference surface of the ink jet recording head and the ink jet recording apparatus, it is possible to suppress wear when the ink jet recording head is attached and detached, and to prevent the occurrence of misalignment during attachment.
したがって、インクジェット記録ヘッドとインクジェット記録装置の装着精度が向上し、高い印字品位が得られることが可能になる。 Therefore, the mounting accuracy of the ink jet recording head and the ink jet recording apparatus is improved, and high print quality can be obtained.
従来のインクジェット記録ヘッドをインクジェット記録装置へ装着を行う方法として、特許文献1では、樹脂でインクジェット記録ヘッドの基準面を形成し、インクジェット記録装置の基準面へ当接させることで装着精度を高める手法が開示されている。しかしながら、基準面を構成する材料として樹脂を用いた場合、剛性、即ち曲げ弾性率が不十分で、インクジェット記録ヘッドの装着基準面が変形する恐れがあった。曲げ弾性率を向上する手段として、特許文献2では、インクジェット記録ヘッドの基準面を構成する材料として、金属やセラミックスを用いる手段が開示されている。しかしながら、これらを用いた場合、樹脂から成るインクジェット記録装置側の当接基準面が、インクジェット記録ヘッドの脱着時に磨耗し、インクジェット記録ヘッドの装着時の位置ずれを引き起こす等の問題が発生する恐れがある。
As a method for mounting a conventional ink jet recording head on an ink jet recording apparatus, in
そこで、本発明の目的は、インクジェット記録ヘッドの装着基準面を構成する樹脂部材の剛性及び耐クリープ性を上げることによって、インクジェット記録装置への装着精度が向上したインクジェット記録ヘッド及びその製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink jet recording head in which the mounting accuracy to the ink jet recording apparatus is improved by increasing the rigidity and creep resistance of the resin member constituting the mounting reference surface of the ink jet recording head, and a method for manufacturing the same. There is to do.
記録液を吐出する為のエネルギー発生素子を備えた記録素子基板を支持する支持部材を備え、インクジェット記録装置に装着されるインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記支持部材は、前記インクジェット記録ヘッドが前記インクジェット記録装置に装着された際に当接して前記インクジェット記録ヘッドの位置の基準となる少なくとも1つの基準面を備えており、かつ前記支持部材は80wt%以上のフィラを含有してなることを特徴とする。
In an ink jet recording head that includes a support member that supports a recording element substrate that includes an energy generating element for discharging a recording liquid, and is mounted on an ink jet recording apparatus.
The support member includes at least one reference surface that comes into contact when the ink jet recording head is mounted on the ink jet recording apparatus and serves as a reference for the position of the ink jet recording head, and the support member is 80 wt%. It is characterized by containing the above filler.
本発明により、インクジェット記録ヘッドとインクジェット記録装置の装着精度が向上することで、高い印字品位が得られるインクジェット記録ヘッド及びその製造方法の提供が可能になる。 According to the present invention, it is possible to provide an ink jet recording head capable of obtaining high print quality and a manufacturing method thereof by improving the mounting accuracy of the ink jet recording head and the ink jet recording apparatus.
以下、本発明を実施するための形態について説明する。本実施形態はブラックインク用(単色型)のインクジェット記録ヘッドを用いて表記しているが、カラー用(YMC一体型)のインクジェット記録ヘッドにも適用可能である。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. Although this embodiment is described using a black ink (single color type) ink jet recording head, it is also applicable to a color (YMC integrated type) ink jet recording head.
(実施例1)
図1(a)は、本発明の第1の実施例のインクジェット記録ヘッド1の側面の模式図である。図1(b)はインクジェット記録ヘッド1の底面の模式図である。図1(c)はインクジェット記録ヘッド1の上面の模式図である。図1(d)は、インクジェット記録ヘッド1のA−A断面図である。
Example 1
FIG. 1A is a schematic side view of the ink
図1(a)で示すように、インクジェット記録ヘッド1は、接合体2と蓋3とを有する。図1(d)で示すように、接合体2は、記録素子基板6を支持する支持部材4と、記録液格納部材5とから構成され、支持部材4と記録液格納部材5によって記録液を格納するための空間を形成している。この空間が蓋3で閉塞されている。また、この空間内には記録液を吸収して保持する記録液吸収体が収容されていてもよい。記録素子基板6は記録液を吐出する為のエネルギー発生素子を備えたものであり、支持部材4の底部に取り付けられている。また、支持部材4の側面には、エネルギー発生素子を駆動する駆動信号等を受け付けるための電気接点であるコンタクト部7が設けられている。コンタクト部7及び記録素子基板6は、電気配線テープにより電気的に接続されている。図1(b)で示すように、記録素子基板6には記録液を吐出するための吐出口8が設けられている。複数の吐出口8が列を成すことによって、吐出口列9が形成される。
As shown in FIG. 1A, the ink
支持部材4には、図1(a)及び図1(c)で示すように、不図示のインクジェット記録装置にインクジェット記録ヘッド1を装着した際に該記録ヘッドの位置の基準となるX基準面X1,Y基準面Y1,Z基準面Z1,θ基準面θ1が設けられている。また、蓋3には、インクジェット記録ヘッド1をインクジェット記録装置に装着した際に該記録ヘッドがヘッド装着部から脱落しないように荷重を付与される荷重付与面Sが設けられている。
As shown in FIGS. 1A and 1C, the
次に、上記の各基準面について説明する。 Next, each reference plane will be described.
図1(b)で示すように、X基準面X1は、記録素子基板6に平行で且つ吐出口列9と垂直な方向に関してインクジェット記録ヘッド1の位置決めを行う。Y基準面Y1は吐出口列9と平行な方向に関してインクジェット記録ヘッド1の位置決めを行う。図1(a)で示すように、Z基準面Z1は記録素子基板6に垂直な方向(記録液の吐出の方向)に関してインクジェット記録ヘッド1の位置決めを行う。またθ基準面θ1は、記録素子基板6と、記録紙(不図示)との平行度を上げる為に、インクジェット記録ヘッド1の回転止めの機能を成している。
As shown in FIG. 1B, the X reference plane X <b> 1 positions the
本実施例によれば、支持部材4のコンタクト部7が設けられていない別の側面にX基準面X1、Y基準面Y1、Z基準面Z1を備えた突起12を有している。また、支持部材4のコンタクト部7が設けられている側面にθ基準面θ1を備えた突起13を有している。
According to the present embodiment, the
図2(a)は、インクジェット記録装置に設けられたヘッド装着部であるキャリッジ10の模式図である。図2(b)は、キャリッジ10のB−B断面である。 FIG. 2A is a schematic diagram of the carriage 10 which is a head mounting portion provided in the ink jet recording apparatus. FIG. 2B is a BB cross section of the carriage 10.
図2(a)及び図2(b)で示すように、キャリッジ10には、インクジェット記録ヘッド1の突起12および突起13に設けられた基準面のそれぞれに当接するX基準面Xb、Y基準面Yb、Z基準面Zb、θ基準面θbが設けられている。また、キャリッジ10には、インクジェット記録ヘッド1が装着された際、インクジェット記録ヘッド1の荷重付与面Sに荷重を加える荷重付加面Fbを有している。また、エネルギー発生素子を駆動する駆動信号等を送るための外部信号出力端子11が固定されている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the carriage 10 has an X reference plane Xb and a Y reference plane that are in contact with the reference planes provided on the
次に、インクジェット記録ヘッド1がインクジェット記録装置に設けられたキャリッジ10へ装着される様子を説明する。
Next, how the ink
図3(a)は、インクジェット記録ヘッド1がキャリッジ10に装着される様子を説明するための図である。図3(b)は、インクジェット記録ヘッド1がキャリッジ10に装着された状態におけるC−C断面図である。図3(a)で示すように、インクジェット記録ヘッド1がキャリッジ10に装着された際、インクジェット記録ヘッド1の基準面X1、Y1、Z1、θ1のそれぞれがキャリッジ10の基準面Xb、Yb、Zb、θbに係合する。このとき、インクジェット記録ヘッド1の荷重付与面Sにもキャリッジ10の荷重付加面Fbが係合し、キャリッジ10の荷重付加面Fbからインクジェット記録ヘッド1の荷重付与面Sに荷重が加わる。したがって、インクジェット記録装ヘッド1は突起12を中心とした回転モーメントMを加えられた状態でキャリッジ10に装着される。その結果、インクジェット記録ヘッド1の基準面X1、Y1、Z1、θ1がキャリッジ10の基準面Xb、Yb、Zb、θbに当接して固定される。したがって、基準面を成す材料の剛性、即ち曲げ弾性率を向上させることで、装着基準面を備えた突起12及び突起13の変形を抑制し、インクジェット記録ヘッド1の装着精度を上げることが出来る。
FIG. 3A is a diagram for explaining how the ink
次に、接合体2を構成する支持部材4および記録液格納部材5の材料について説明する。
Next, materials for the
支持部材4は、記録素子基板6を支持する機能だけでなく、記録液格納部材5と一体成形されることで記録液を格納する空間を形成している。そのため、支持部材4を構成する樹脂としては、耐インク性、耐熱性の観点から、PPS、変性PPEが望ましい。またインク保持性、即ち、ガスバリア性を高めたい場合は、PP、PETも採用することが出来る。
The
支持部材4のフィラとしては、各々酸化珪素を含む、ガラス、アルミナ、カーボン等を選択することが出来る。
As the filler of the
従来、装着基準面の材質には、SABIC社製の変性PPE、PCN2910を用いており、その曲げ弾性率は3.5GPa(図5で示す本実施例における試験方法)程度であった。先述した様に、インクジェット記録ヘッド1とキャリッジ10との装着精度を上げる為には、その装着時の荷重によって生じる該記録ヘッドの装着基準面の変形を抑える必要がある。従って、本発明の実施例では、各基準面を備えた支持部材4には剛性の高い材料を採用しており、具体的には曲げ弾性率が6.2GPa(本実施例における試験方法)の材料を採用した。本材料を構成する樹脂としては、PPS(ポリフェニレンサルファイド)と、変性PPE(ポリフェニルエーテル)を含有した熱可塑性樹脂材料を用いた。また支持部材4の曲げ弾性率を向上させる為に、本材料には球状シリカを80wt%以上添加されたものを用いた。
Conventionally, a modified PPE, PCN2910 manufactured by SABIC was used as the material for the mounting reference surface, and its flexural modulus was about 3.5 GPa (the test method in this embodiment shown in FIG. 5). As described above, in order to increase the mounting accuracy between the
また、記録液の格納機能を備えた記録液格納部材5については、ガラスフィラを35wt%含有した変性PPE、具体的にはSABIC社製のPCN2910を用いた。
For the recording
支持部材4が成形された後、支持部材4は記録液格納部材5を成形する金型内に固定される。そして、金型内に記録液格納部材5を構成する材料を射出することで、支持部材4と記録液格納部材5とが接合体2として一体成形される。次に、接合体2のうちの支持部材4の部分に記録素子基板6を固定した後、後工程を経てインクジェット記録ヘッド1が完成する。
After the
次に効果を説明する。 Next, the effect will be described.
本実施例によれば、支持部材4を構成する材料の曲げ弾性率は、6.2GPaと向上されている。したがって、支持部材4の装着基準面の変形が抑制され、インクジェット記録ヘッド1の装着精度を上げることが可能となる。
According to the present embodiment, the bending elastic modulus of the material constituting the
また、本実施例では、支持部材4を樹脂で構成することにより、支持部材4を金属で構成した場合と比べて、キャリッジ10への脱着時における基準面の磨耗が抑制され、装着時の位置ずれを軽減することが可能となる。
Further, in this embodiment, the
(実施例2)
本発明の第2の実施例を図4に基づいて説明する。第1の実施例と同一部分は同一符号で示し説明も省略する。
(Example 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図4(a)は、本発明の第2の実施例のインクジェット記録ヘッド1の側面の模式図である。図4(b)は、インクジェット記録ヘッド1の底面の模式図である。図4(c)は、インクジェット記録ヘッド1のD−D断面図である。インクジェット記録ヘッド1の構造は実施例1と同様である。実施例1では、エネルギー発生素子を駆動する駆動信号等を受け付ける為の電気接点であるコンタクト部7が設けられている支持部材4の側面に、θ基準面θ1を備えた突起13が設けられている。これに対して実施例2では、図4(c)で示すように、θ基準面θ1を備えた突起13は、記録液格納部材5の側面に設けられている。
FIG. 4A is a schematic side view of the ink
本実施例によれば、支持部材4の側面には、インクジェット記録ヘッド1のX基準面X1、Y基準面Y1、Z基準面Z1を備えた突起12を有している。また、記録液格納部材5のコンタクト部7が設けられている側面には、θ基準面θ1を備えた突起13を有している。
According to the present embodiment, the side surface of the
インクジェット記録ヘッド1のインクジェット記録装置に設けられたヘッド装着部であるキャリッジ10への装着については、実施例1と同様である。
The mounting of the ink
本実施例では、先述の様にθ基準面θ1は記録液格納部材5の部分に設けられており、支持部材4の部分に設けられたX基準面X1、Y基準面Y1、Z基準面Z1と相対的な位置精度を確保する必要がある。
In this embodiment, as described above, the θ reference plane θ1 is provided in the recording
本実施例では、上述の相対的位置精度を高める為に、図4(b)及び図4(c)で示すように、記録液格納部材5には、支持部材4に当接し、記録液格納部材5の成形時に荷重を付与する荷重付与面Px、Py、Pzが備えられている。支持部材4が成形された後、支持部材4は記録液格納部材5を成形する金型の内部に配置される。そして、金型内に記録液格納部材5を構成する材料が充填されると、前述した荷重付与面Px、Py、Pzから支持部材4の側面に荷重Fx、Fy、Fzが付与される。その為、支持部材4に設けられたX基準面X1、Y基準面Y1、Z基準面Z1からなる装着基準面は、金型の内側面に当接されて密着する。その結果、支持部材4に設けられたX基準面X1、Y基準面Y1、Z基準面Z1と、記録液格納部材5に設けられたθ基準面θ1の相対位置精度を高めた状態で、接合体2の一体成形が可能となる。この様にして得られた接合体2はその後、支持部材4の部分に記録素子基板6を固定した後、後工程を経てインクジェット記録ヘッドが完成する。
In the present embodiment, in order to improve the relative positional accuracy described above, the recording
次に効果を説明する。 Next, the effect will be described.
本実施例によれば、支持部材4を構成する材料の曲げ弾性率は、6.2GPaと高められている。したがって、支持部材4の装着基準面の変形が抑制され、インクジェット記録ヘッド1の装着精度を上げることが可能となる。
According to this embodiment, the bending elastic modulus of the material constituting the
また、本実施例では、支持部材4を樹脂で構成することにより、支持部材4を金属で構成した場合と比べて、キャリッジ10への脱着時における基準面の磨耗が抑制され、装着時の位置ずれを軽減することが可能となる。
Further, in this embodiment, the
また、本実施例における製造方法では、支持部材4に設けられたX基準面X1、Y基準面Y1、Z基準面Z1と、記録液格納部材5に設けられたθ基準面θ1の相対位置制度を高めた状態で一体成形が可能となる。したがって、インクジェット記録ヘッド1の装着精度を上げることが可能となる。
In the manufacturing method according to the present embodiment, the relative position system of the X reference plane X1, the Y reference plane Y1, and the Z reference plane Z1 provided on the
「曲げ弾性率の試験方法」
実施例1または実施例2における曲げ弾性率は、セイコーインスツルメンツ社製 DMS6100を用いて測定した。図5(a)は、実施例における曲げ弾性率の試験方法を示す試験片の斜視図である。図5(a)で示すように、13mm×48mm×1.5mmの試験片Tを用いた。図5(b)は、曲げ弾性率の試験における模式図である。図5(b)で示すように、荷重を付与し測定した。(測定モード:両持ち曲げ)
"Bending elastic modulus test method"
The flexural modulus in Example 1 or Example 2 was measured using DMS6100 manufactured by Seiko Instruments Inc. Fig.5 (a) is a perspective view of the test piece which shows the test method of the bending elastic modulus in an Example. As shown in FIG. 5A, a test piece T of 13 mm × 48 mm × 1.5 mm was used. FIG.5 (b) is a schematic diagram in the test of a bending elastic modulus. As shown in FIG. 5B, a load was applied and measured. (Measurement mode: Both ends bending)
1 インクジェット記録ヘッド
2 接合体
4 記録素子基板を支持する支持部材
5 記録液を格納する格納部材
6 記録素子基板
10 キャリッジ
X1 X基準面(インクジェット記録ヘッド側)
Y1 Y基準面(インクジェット記録ヘッド側)
Z1 Z基準面(インクジェット記録ヘッド側)
θ1 θ基準面(インクジェット記録ヘッド側)
DESCRIPTION OF
Y1 Y reference plane (ink jet recording head side)
Z1 Z reference plane (ink jet recording head side)
θ1 θ reference plane (inkjet recording head side)
Claims (7)
前記支持部材は、前記インクジェット記録ヘッドが前記インクジェット記録装置に装着された際に当接して前記インクジェット記録ヘッドの位置の基準となる少なくとも1つの基準面を備えており、かつ前記支持部材は80wt%以上のフィラを含有してなることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 In an ink jet recording head that includes a support member that supports a recording element substrate that includes an energy generating element for discharging a recording liquid, and is mounted on an ink jet recording apparatus.
The support member includes at least one reference surface that comes into contact when the ink jet recording head is mounted on the ink jet recording apparatus and serves as a reference for the position of the ink jet recording head, and the support member is 80 wt%. An ink jet recording head comprising the above filler.
前記支持部材を、前記記録液を格納するための記録液格納部材を成形する金型内へ配置し固定した状態で、該金型内に樹脂を射出することにより、前記支持部材と前記記録液格納部材を一体成形してインクジェット記録ヘッドを得ることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。 In a method of manufacturing an ink jet recording head that includes a support member that supports a recording element substrate that includes an energy generating element for discharging a recording liquid, and is mounted on an ink jet recording apparatus.
The support member and the recording liquid are injected by injecting resin into the mold in a state where the support member is disposed and fixed in a mold for molding the recording liquid storage member for storing the recording liquid. A method for manufacturing an ink jet recording head, comprising: forming a housing member integrally to obtain an ink jet recording head;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009133952A JP2010280096A (en) | 2009-06-03 | 2009-06-03 | Inkjet recording head and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009133952A JP2010280096A (en) | 2009-06-03 | 2009-06-03 | Inkjet recording head and manufacturing method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010280096A true JP2010280096A (en) | 2010-12-16 |
Family
ID=43537301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009133952A Pending JP2010280096A (en) | 2009-06-03 | 2009-06-03 | Inkjet recording head and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010280096A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8708459B2 (en) | 2011-07-21 | 2014-04-29 | Ricoh Company, Limited | Droplet ejection head, method of manufacturing droplet ejection head, and droplet ejection apparatus |
-
2009
- 2009-06-03 JP JP2009133952A patent/JP2010280096A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8708459B2 (en) | 2011-07-21 | 2014-04-29 | Ricoh Company, Limited | Droplet ejection head, method of manufacturing droplet ejection head, and droplet ejection apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7712870B2 (en) | Ink jet recording head with sealant filling region in substrate | |
KR101249580B1 (en) | Liquid discharge head and manufacturing method of the liquid discharge head | |
US8210647B2 (en) | Inkjet printing head | |
JP6098267B2 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
US20070153048A1 (en) | Fluid ejection head assembly | |
US20070008378A1 (en) | Printing head and ink jet printing apparatus | |
JP6708392B2 (en) | Recording head | |
JP2007320067A (en) | Liquid delivering head | |
JP2010280096A (en) | Inkjet recording head and manufacturing method thereof | |
EP2815883B1 (en) | Liquid discharge head | |
JP2010023486A (en) | Liquid ejection head and recording device using the same | |
JP5825885B2 (en) | Inkjet recording head | |
US9421771B2 (en) | Liquid ejection head and method of manufacturing the same | |
JP2008168623A (en) | Inkjet recording head and its manufacturing method | |
JP2009255483A (en) | Inkjet recording head and its production method | |
JP6315177B2 (en) | Liquid ejector | |
JP2007185868A (en) | Inkjet apparatus | |
US8840225B2 (en) | Liquid ejection head and recording apparatus including the same | |
JP2007022035A (en) | Protective cap for liquid receptacle and liquid receptacle | |
JP2011051176A (en) | Liquid jetting head, method for manufacturing the same, and liquid jetting apparatus | |
JP2009220461A (en) | Liquid jet head, its manufacturing method and liquid jet apparatus | |
JP5447424B2 (en) | Droplet discharge device | |
JP5489550B2 (en) | Recording device | |
JP2010000662A (en) | Inkjet head | |
JP2022038393A (en) | Liquid ejection head and liquid ejection device |