JP2011056692A - 液体吐出ヘッド及びその製造方法、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流路板1と、流路板1に接合した振動板部材2と、圧電アクチュエータユニット4と、フレーム部材5などで構成され、流路板1には、液滴を吐出する複数のノズル穴11と、ノズル穴11が連通する液室12と、液室12にインクを供給する供給路を兼ねる流体抵抗部13と、流体抵抗部13へのインク導入部14とが形成され、供給路(流路)の入口部分であるインク導入路14からノズル穴11に至るまでの流路の壁面のうち、アクチュエータ手段が配置される側の壁面、すなわち振動板部材2で形成されている壁面以外の壁面31a〜31dは、常に傾きを持ち、ノズル面11aと平行になることなく連続的に緩やかに変化する傾斜面に形成されている。
【選択図】図2
Description
液滴を吐出する複数のノズル、前記ノズルが連通する液室及び前記液室に液体を供給する供給路を形成する流路部材と、
記液室内の液体を加圧するアクチュエータ手段と、を備え、
前記供給路の入口部分から前記ノズルに至るまでの流路の壁面のうち、前記アクチュエータ手段が配置される側の壁面以外の壁面は、常にノズル面に対して傾きを有し連続的に変化する傾斜面である
構成とした。
この流路板1は、供給路(流路)の入口部分であるインク導入路14からノズル穴11に至るまでの流路の壁面のうち、アクチュエータ手段が配置される側の壁面、すなわち振動板部材2で形成されている壁面以外の壁面31a〜31dは、常にノズル面11aに対して傾きを有し連続的に変化する傾斜面である。つまり、流路板1は液室12にインクを供給する供給口部からノズル穴11に至るまで壁面の接線方向がノズル面11aに対し常に傾きを持ち、ノズル面11aと平行になることなく連続的に緩やかに変化する形状となっている。
まず、図4(a)に示すように、流路板1を形成する基材72にプレス加工を施すプレス金型71は液室12の内壁面に対応する所望の寸法及び曲線形状に形成されている。そして、図4(b)に示すように、この金型71を用いて絞りプレス加工を行い、基材72に液室12となる凹み部76を形成する。続いて、図4(c)に示すように、先端部がノズル穴11の形状に加工されたパンチ75を用いて、図5(a)に示すように、凹み部76のノズル位置に再度絞りプレス加工を行ってノズル穴11となる凹部78を形成する。続いて、図5(b)に示すように、砥粒がコーティングされた研磨シート77を用いて矢示方向に往復移動させることで、凹み部76の対面側である凸部74を研磨し、図5(c)に示すように、凹部78を開口することでノズル穴11を開口する。
この液体吐出ヘッドは、前記第1実施形態と同様に、流路板(チャンバプレート)101及び振動板部材(ダイアフラムプレート)102を接合して構成される流路ユニット103と、アクチュエータ手段としての圧電アクチュエータユニット104と、フレーム部材105などで構成されている。
流路板を製造する装置は、第1上型160及び第2上型165と下型170とを備えている。第1上型160は、圧力発生室112及び流体抵抗部113となる溝状窪み115を同時に形成するための凸部162を有する圧力発生室用のパンチ161と、このパンチ161が上下に移動(スライド)するときのガイドとなるストリッパ163とを有している。なお、パンチ161は少なくとも1つあればよい。また、第1上型160と並列された第2上型165は、ノズル穴111の形状をしたノズル用パンチ166と、このパンチ166が上下に移動(スライド)するときのガイドとなるストリッパ167とを有している。
ここでは、下型170には溝部176及び凹部177を形成したダイ172を上下方向に移動可能に配置して、上型160、165と下型170とを一対の金型構造とし、金型の小型化を図っている。
上述した第1、第2例においては、圧力発生室112となる溝状窪み115をノズル穴111用のノズル開口部152を形成する工程よりも先に形成しているが、この場合、ノズル穴用のパンチ166を押し込むストローク量が長くなる。
この液体吐出ヘッドの流路板101は、プレス加工法の一つであるハーフピアス加工法によって形成している。つまり、圧力発生室112を形成した後に、鍛造法によってノズル穴111を形成している。このように構成しても、前記第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
先ず、製造装置は、第1上型180と下型190を有している。第1上型180は、圧力発生室112及び流体抵抗部113などとなる溝状窪み115を同時に形成するための凸部182を有する圧力発生室用パンチ181と、このパンチ181が上下にスライドするときのガイドとなるストリッパ183とを有している。なお、パンチ181は少なくとも1つがあればよい。下型190は、パンチ181を受ける凹部196を少なくともヘッドのノズル穴111と同数有するダイ構造となっている。凹部196は細長い溝形状となっている。また、パンチ181の凸部182の形状は、前述したように、供給路(流路)の入口部分であるインク導入路114からノズル穴111に至るまでの流路の壁面のうちノズル面111aに向かって連続的に変化する傾斜面を形成する形状、すなわち、圧力発生室112にインクを供給する供給口部からノズル穴111に至るまで壁面の接線方向がノズル面111aに対し常に傾きを持ち、ノズル面111aと平行になることなく連続的に緩やかに変化する形状に形成する形状となっている。
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、左右の側板221A、221Bに横架したガイド部材である主従のガイドロッド231、232でキャリッジ233を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査する。
この画像形成装置は、ライン型画像形成装置であり、装置本体401の内部に画像形成部402等を有し、装置本体401の下方側に多数枚の記録媒体(用紙)403を積載可能な給紙トレイ404を備え、この給紙トレイ404から給紙される用紙403を取り込み、搬送機構405によって用紙403を搬送しながら画像形成部402によって所要の画像を記録した後、装置本体401の側方に装着された排紙トレイ406に用紙403を排紙する。
2 振動板部材
4 圧電アクチュエータ
5 フレーム部材
11 ノズル穴
12 液室
13 流体抵抗部
14 インク導入部
18 共通液室
41 ベース部材
42 圧電素子部材
51 駆動圧電素子柱
101 流路板
102 振動板部材
104 圧電アクチュエータ
105 フレーム部材
111 ノズル穴
112 圧力発生室
113 流体抵抗部
114 インク導入部
118 共通液室
141 ベース部材
142 圧電素子部材
151 駆動圧電素子柱
233 キャリッジ
234a、234b 記録ヘッド
411y、411m、411c、411k 記録ヘッド
Claims (4)
- 液滴を吐出する複数のノズル、前記ノズルが連通する液室及び前記液室に液体を供給する供給路を形成する流路部材と、
前記液室内の液体を加圧するアクチュエータ手段と、を備え、
前記供給路の入口部分から前記ノズルに至るまでの流路の壁面のうち、前記アクチュエータ手段が配置される側の壁面以外の壁面は、常にノズル面に対して傾きを有し連続的に変化する傾斜面である
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記アクチュエータ手段が配置される側の壁面が振動板で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記流路部材のノズル、液室及び供給路はプレス加工で形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッド。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置。
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