JP2012187714A - Droplet ejection head, image forming apparatus, and method of manufacturing droplet ejection head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成に用いられる記録液滴を吐出する液滴吐出ヘッド、画像形成装置及び液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。 The present invention relates to a droplet discharge head that discharges recording droplets used for image formation, an image forming apparatus, and a method for manufacturing a droplet discharge head.
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、画像形成に用いられる記録液の液滴(例えばインク滴)を吐出する液滴吐出ヘッド(液体吐出ヘッド)からなる記録ヘッドを用いた画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、インクジェットヘッドからインク滴を、搬送される用紙(紙に限定するものではなく、OHPなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。)に対して吐出して、画像形成(記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。)を行うものであり、インクジェットヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、インクジェットヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。 As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, a plotter, or a complex machine of these, a recording composed of a liquid droplet ejection head (liquid ejection head) that ejects liquid droplets (for example, ink droplets) of recording liquid used for image formation. An ink jet recording apparatus or the like is known as an image forming apparatus using a head. This liquid discharge recording type image forming apparatus means that ink droplets from an inkjet head are transported on paper (not limited to paper, including OHP, and can be attached to ink droplets and other liquids). Yes, it is also ejected to a recording medium or a recording medium, recording paper, recording paper, etc.) to form an image (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously). A serial type image forming apparatus that forms an image by ejecting droplets while the inkjet head moves in the main scanning direction, and a line type head that forms images by ejecting droplets without moving the inkjet head There are line type image forming apparatuses using
なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること(単に液滴を媒体に着弾させること)をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、DNA試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を3次元的に造形して形成された像も含まれる。 In the present application, the “image forming apparatus” of the liquid discharge recording method is an apparatus that forms an image by discharging liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, or the like. In addition, “image formation” means not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to a medium but also giving an image having no meaning such as a pattern to the medium (simply It also means that a droplet is landed on a medium). “Ink” is not limited to ink, but is used as a general term for all liquids capable of image formation, such as recording liquid, fixing processing liquid, and liquid. DNA samples, resists, pattern materials, resins and the like are also included. In addition, the “image” is not limited to a planar one, but includes an image given to a three-dimensionally formed image, and an image formed by three-dimensionally modeling a solid itself.
近年の液滴吐出ヘッドにおいては、ノズルを高密度化し、ヘッド数を増やすことなく高画質化を実現する技術が既に知られている。しかし、今までの高密度ノズルヘッドでは、ノズル配列方向の振動板ダイアフラム薄肉部幅の確保が難しくなり、振動板の変位を稼ぐことが困難であることによる吐出効率の低下、また圧力室(加圧液室)を区画する隔壁幅が減少してクロストーク増大による吐出効率の低下及び画像品質の低下という問題があった。また、従来より比較的大量に液滴を吐出した直後の圧力室内の残留圧力振動が、次滴の吐出速度や方向に影響を与え、それに因ると考えられるスジ・ムラが印字画像に発生し、画像品質が低下するという問題があった。 In recent droplet discharge heads, a technology for realizing high image quality without increasing the number of nozzles and increasing the number of heads is already known. However, in conventional high-density nozzle heads, it is difficult to secure the diaphragm diaphragm thin wall width in the nozzle arrangement direction, and it is difficult to increase the displacement of the diaphragm. There was a problem that the width of the partition wall defining the pressure chamber was reduced and the discharge efficiency was lowered and the image quality was lowered due to increased crosstalk. In addition, the residual pressure vibration in the pressure chamber immediately after ejecting a relatively large amount of droplets affects the ejection speed and direction of the next droplet, resulting in streaks and unevenness in the printed image. There was a problem that the image quality deteriorated.
特許文献1には、インクジェットヘッドの高応答性と高安定性を得る目的で、圧力室内に吐出時の圧力によって弾性変形可能な薄肉部を設け、薄肉部と対向する領域に対向壁を設けて薄肉部が対向壁に当接する構成が開示されている。この構成では、インク吐出後は圧力室の剛性が低くなり残留圧力振動を緩和させつつも、インク吐出時には圧力室の剛性が低下せずインク吐出効率を低下させないようにはできる。しかし、上述したノズル高密度化による吐出効率低下という問題は解消できていない。
In
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高密度ノズル化した液滴吐出ヘッドにおいて、振動板の変位を拡大するとともに、クロストークや圧力室内残留振動を抑えることにより、吐出効率及び画像品質を改善できる液滴吐出ヘッド、画像形成装置及び液滴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 the above circumstances, and in a droplet discharge head having a high-density nozzle, the displacement of the diaphragm is increased, and by suppressing crosstalk and residual vibration in the pressure chamber, the discharge efficiency and It is an object of the present invention to provide a droplet discharge head, an image forming apparatus, and a method for manufacturing the droplet discharge head that can improve image quality.
かかる目的を達成するために、本発明の液滴吐出ヘッドは、少なくとも、画像形成に用いられる記録液の液滴を吐出する複数のノズルを含むノズル板と、ノズルのそれぞれと連通する加圧液室を複数形成する流路板と、加圧液室の一壁面を構成するとともに、ダイアフラム部が配置された振動板と、加圧液室を加圧するエネルギーを発生する圧電素子と、を備えた液滴吐出ヘッドであって、ダイアフラム部は、圧電素子と当接してエネルギーを加圧液室に伝達するアイランド部と、アイランド部の周囲に、加圧液室に対応する部分の変形を容易にする第1の薄肉部と、を有し、アイランド部には、圧電素子と当接せず、かつ、ノズルの配列方向と直交する方向に、平行に伸びるスリット状の第2の薄肉部が設けられたことを特徴とする。 In order to achieve such an object, a liquid droplet ejection head according to the present invention includes at least a nozzle plate including a plurality of nozzles for ejecting liquid droplets of a recording liquid used for image formation, and a pressurized liquid communicating with each of the nozzles. A flow path plate that forms a plurality of chambers, a diaphragm that constitutes one wall surface of the pressurizing liquid chamber, and in which a diaphragm portion is disposed, and a piezoelectric element that generates energy for pressurizing the pressurizing liquid chamber. It is a droplet discharge head, and the diaphragm part is in contact with the piezoelectric element to transmit the energy to the pressurized liquid chamber, and the portion corresponding to the pressurized liquid chamber is easily deformed around the island part. The island portion is provided with a slit-like second thin portion that does not contact the piezoelectric element and extends in a direction perpendicular to the nozzle arrangement direction. It is characterized by that.
本発明の画像形成装置は、上記本発明の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention includes the above-described droplet discharge head according to the present invention.
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法は、上記本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法であって、液滴吐出ヘッドを構成する振動板の形成工程として、第1のレジスト膜を基板上に塗布する工程と、第1の光学マスクを用いて第1のレジスト膜を露光し、第1の膜変質部を形成する工程と、第1のレジスト膜上に第2のレジスト膜を塗布する工程と、第2の光学マスクを用いて第2のレジスト膜を露光し、第2の膜変質部を形成する工程と、第1のレジスト膜及び第2のレジスト膜に対して、第1のレジスト部及び第2のレジスト部以外を除去する工程と、基板上に、第1のレジスト膜の膜厚より厚く、かつ、第1のレジスト膜と第2のレジスト膜を合わせた膜厚より薄く、ニッケル電鋳層を形成する工程と、第1のレジスト部及び第2のレジスト部を除去する工程と、を有し、第1のレジスト部は、少なくとも第1の薄肉部と第2の薄肉部に対応し、第2のレジスト部は、少なくとも第2の薄肉部に対応することを特徴とする。 The method for manufacturing a droplet discharge head according to the present invention is a method for manufacturing the droplet discharge head according to the present invention, wherein the first resist film is formed on the substrate as a step of forming a diaphragm constituting the droplet discharge head. A step of applying, a step of exposing the first resist film using the first optical mask to form a first film altered portion, and a step of applying a second resist film on the first resist film And a step of exposing the second resist film using the second optical mask to form a second film alteration portion, and the first resist film and the second resist film with respect to the first resist film and the second resist film. Removing the portion other than the first resist portion and the second resist portion, on the substrate, being thicker than the thickness of the first resist film and thinner than the combined thickness of the first resist film and the second resist film, Step of forming nickel electroformed layer, first resist portion and second resist The first resist portion corresponds to at least the first thin portion and the second thin portion, and the second resist portion corresponds to at least the second thin portion. It is characterized by.
本発明によれば、高密度ノズル化した液滴吐出ヘッドにおいて、振動板の変位を拡大するとともに、クロストークや圧力室内残留振動を抑えて、吐出効率及び画像品質を改善できる。 According to the present invention, in a droplet discharge head having a high density nozzle, it is possible to improve the discharge efficiency and image quality by expanding the displacement of the diaphragm and suppressing crosstalk and residual vibration in the pressure chamber.
以下、本発明を実施するための形態(実施形態)について添付図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
まず、本発明の概要について説明する。本発明は、振動板のダイアフラム部のうち、圧電素子と当接する厚肉部(アイランド)の一部に、ノズル配列方向と直交する方向にスリット状の第2の薄肉部を設けた液室構成にすることを特徴とする。この特徴により、第2の薄肉部の弾性変形によって個別液室内圧力変動や、隣接ノズルとのクロストークを吸収する効果が得られ、吐出効率及び画像品質を改善できる。また、本発明は、第2の薄肉部によって仕切られた厚肉部群のうち最外縁の位置にあるものは、圧電素子と接する面が外縁方向に下がるように傾斜し、その傾斜による変動量は圧電素子の駆動変位量以上とすることを特徴とする。
この特徴により、上記最外縁の厚肉部が、圧電素子駆動時に圧電素子に押されて傾斜し、厚肉部の圧力室側底面がダイアフラム外縁方向に変位するので、第1の薄肉部領域を十分に確保できない高密度ヘッドにおいても第1の薄肉部が緩んで圧電素子の変位を制限することがなくなるので、圧電素子本来の変位量で厚肉部を変位させることができる。同時に、第2の薄肉部は引っ張られて剛性が増加するので、厚肉部内に設けたとしても吐出効率が低下することはない。このような本発明の特徴について、以下、図面を参照しながら詳細に解説する。
First, an outline of the present invention will be described. The present invention provides a liquid chamber configuration in which a slit-shaped second thin portion is provided in a direction perpendicular to the nozzle arrangement direction in a part of a thick portion (island) that comes into contact with a piezoelectric element among diaphragm portions of a diaphragm. It is characterized by. With this feature, the effect of absorbing the pressure fluctuation in the individual liquid chamber and the crosstalk with the adjacent nozzle can be obtained by the elastic deformation of the second thin portion, and the discharge efficiency and the image quality can be improved. Further, according to the present invention, the thick portion group divided by the second thin portion is located at the outermost edge, and the surface in contact with the piezoelectric element is inclined so as to be lowered in the outer edge direction, and the fluctuation amount due to the inclination Is more than the driving displacement amount of the piezoelectric element.
Due to this feature, the thickest part of the outermost edge is inclined by being pushed by the piezoelectric element when the piezoelectric element is driven, and the bottom surface of the thicker part on the pressure chamber side is displaced toward the outer edge of the diaphragm. Even in a high-density head that cannot be sufficiently secured, the first thin portion is not loosened and the displacement of the piezoelectric element is not limited. Therefore, the thick portion can be displaced by the original displacement amount of the piezoelectric element. At the same time, the second thin-walled portion is pulled to increase the rigidity. Therefore, even if the second thin-walled portion is provided in the thick-walled portion, the discharge efficiency does not decrease. Such features of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
本実施形態の液滴吐出ヘッドの一例について図1〜図4を参照して説明する。図1は、本実施形態の液滴吐出ヘッドの分解斜視説明図、図2は本実施形態の液滴吐出ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図3はバイピッチ構造にした場合の、本実施形態の液滴吐出ヘッドの液室短手方向に沿う断面説明図、図4はノーマルピッチ構造にした場合の、本実施形態の液滴吐出ヘッドの液室短手方向に沿う断面説明図である。 An example of the droplet discharge head of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 is an exploded perspective view of the droplet discharge head of the present embodiment, FIG. 2 is a sectional view of the droplet discharge head of the present embodiment along the longitudinal direction of the liquid chamber, and FIG. 3 is a bi-pitch structure. FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view along the short side direction of the liquid chamber of the liquid droplet ejection head of the present embodiment. FIG. 4 is an explanatory view of the cross section along the short side direction of the liquid chamber of the liquid droplet discharge head according to the present embodiment. It is.
本実施形態の液体吐出ヘッドは、例えばシリコン部材からなる流路形成部材である流路板1と、この流路板1の上面に接合したノズル形成部材である金属部材からなるノズル板2と、この流路板1の下面に接合した金属部材からなる振動板3とを有し、これらによって液滴(画像形成に用いられる記録液の液滴。例えばインク滴)を吐出するノズル4が連通路5を介して連通する加圧液室6(圧力室。単に「液室」ともいう)、流体抵抗部7、この流体抵抗部7を介して液室6と連通する導入部8を形成し、導入部8に振動板3に形成した供給口9を介して後述するフレーム部材17に形成した共通液室10から記録液(例えばインク)を供給する。
The liquid discharge head of the present embodiment includes a
そして、液室6の壁面を形成する振動板3の面外側(液室6と反対面側)に、各加圧液室6に対応して、振動板3に形成したアイランド部を介して駆動素子(アクチュエータ手段、圧力発生手段)としての積層型圧電素子12(単に「圧電素子」ともいう)の上端面を接合している。また、積層型圧電素子12の下端面はベース部材13に接合している。
And it drives via the island part formed in the
ここで、圧電素子12は、圧電材料層21と内部電極22a、22bとを交互に積層したものであり、内部電極22a、22bをそれぞれ端面に引き出して端面電極(外部電極)23a、23bに接続し、端面電極23a、23bに電圧を印加することで積層方向の変位を生じる。
Here, the
そして、圧電素子12には駆動信号を与えるために半田接合又はACF(異方導電性膜)接合若しくはワイヤボンディングでFPCケーブル15を接続する。このFPCケーブル15には各圧電素子12に選択的に駆動波形を印加するための図示しない駆動回路(ドライバIC)を実装する。
The
なお、液室短手方向(ノズル4の並び方向)では、図3に示すように、圧電素子12と支柱部12Aを交互に配置したバイピッチ構造とすることもできるし、あるいは、図4に示すように、支柱部12を設けないノーマルピッチ構造とすることもできる。
In the lateral direction of the liquid chamber (the direction in which the
本実施形態の液滴吐出ヘッドでは、圧電素子12の圧電方向としてd33方向の変位を用いて液室6内インクを加圧する構成とし、さらに、液滴の吐出方向が液室6での記録液の流れ方向と異なるサイドシュータ方式で液滴を吐出させる構成としている。サイドシュータ方式とすることで、圧電素子12の大きさが略ヘッドの大きさとなり、圧電素子12の小型化を直接ヘッドの小型化に結びつけることができ、ヘッドの小型化を図り易いが、本発明はこの形態に限るものではない。
In the liquid droplet ejection head of this embodiment, the ink in the
さらに、これらの圧電素子12、ベース部材13及びFPC15などで構成されるアクチュエータ部の外周側には、エポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成したフレーム部材17を接合している。
Further, a
そして、このフレーム部材17には上記共通液室10を形成するとともに、この共通液室10に外部から記録液を供給するための供給口19を形成し、この供給口19はさらに図示しないサブタンクや記録液カートリッジなどの記録液供給源に接続される。
The
ここで、流路板1は、シリコンの異方性エッチングにより、連通路5となる貫通穴、加圧液室6、流体抵抗部7、連通部8などを構成する溝部をそれぞれ形成している。なお、加圧液室6はそれぞれ隔壁6aにて隔てられている。
Here, the
ノズル板2は、ニッケル(Ni)電鋳でノズル4となるノズル孔を形成している。このノズル板2のノズル4は、例えば直径10〜35μmの孔で形成され、流路板1に接着剤接合している。そして、このノズル板2の液滴吐出側面(吐出方向の表面:吐出面、又は液室6側と反対の面)には撥水処理を施している。
The
振動板3は、ニッケル電鋳(例えば2層以上)で形成している。図5に示すように、この振動板3には、ダイアフラム部51が設けられている。ダイアフラム部51は、加圧液室6に対応する部分の変形を容易にするための第1の薄肉部51c、51dと、中央部には圧電素子12と接合するためのアイランド部51bとを有する。第1の薄肉部51c、51dは、ノズル4が形成された方向(ノズル面方向)から見てアイランド部51bを包含する。なお、図5に示すダイアフラム部51の構成は、従来技術で用いられるものである。本実施形態では、図5に示す構成において、アイランド部51bに第2の薄肉部を設ける構成とする。これについては図6を用いて後述する。
The
圧電素子12は、積層型圧電素子部材をベース部材13の接合した後、ダイシングソーなどによって溝加工を施すことによって分割して形成したものである。前述した図3のバイピッチ構造をとるときの支柱部12Aは、溝加工によって形成される圧電素子部材であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱として機能するだけである。
The
以上のように構成された本実施形態の液滴吐出ヘッドは、例えば押し打ち方式で駆動する場合には、図示しない制御部から記録する画像に応じて複数の圧電素子12に20〜50Vの駆動パルス電圧を選択的に印加することによって、パルス電圧が印加された圧電素子12が変位して振動板3をノズル板2方向に変形させ、液室6の容積(体積)変化によって液室6内の液体を加圧することで、ノズル板2のノズル4から液滴が吐出される。そして、液滴の吐出に伴って液室6内の圧力が低下し、このときの液流れの慣性によって液室6内には若干の負圧が発生する。この状態の下において、圧電素子12への電圧の印加をオフ状態にすることによって、振動板2が元の位置に戻って液室6が元の形状になるため、さらに負圧が発生する。このとき、共通液室10から液室6内に記録液が充填され、次の駆動パルスの印加に応じて液滴がノズル4から吐出される。
When the droplet discharge head according to the present embodiment configured as described above is driven by, for example, a pushing method, the plurality of
ここで、本実施形態の液滴吐出ヘッドにおけるダイアフラム部51の例について、図6〜図8を参照して説明する。
Here, an example of the
図6は、振動板3を圧電素子接合面方向から見た平面図である。図6に示すように、本実施形態では、振動板3上にノズル配列方向に配置されたダイアフラム部51において、圧電素子12と当接するアイランド部51b内に、圧電素子12と当接せず、かつ、ノズル配列方向と直交する方向にアイランド部51b全長にわたって平行に伸びるスリット状の、第2の薄肉部51eを設けている。このような第2の薄肉部51eを形成することにより図8に示すように駆動前後は第2の薄肉部51eが撓んで、効率よく液室6内の圧力変動を減衰することができる。これにより隣接ノズルとのクロストークも抑制することができる。一方で駆動中は圧電素子12の変位により第2の薄肉部51eには引っ張る方向にテンションがかかるため剛性があがり厚肉部とほぼ同様の効果を示す。これにより駆動中は厚肉部で形成した場合と同等の吐出効率を達成するとともに、駆動前後では液室6内に面する薄肉部面積を稼いで速やかに圧力変動を減衰することができる。
FIG. 6 is a plan view of the
また、この第2の薄肉部51eによって仕切られたアイランド部51のうち最外縁位置にある(スリット状の第2の薄肉部の両外側にある)厚肉部51fは、図7に示すように、圧電素子12と接する面が外縁方向に下がるように傾斜させることが好ましい。このように傾斜させることで図8に示すように、駆動時に厚肉部51fが外方向に傾斜し第2薄肉部をより効率的に引き伸ばすことができるために第2薄肉部の剛性をより高めることができる。また合わせて、第1の薄肉部は収縮する方向に変位することになるため、第1の薄肉部の幅が十分にとれないような高密度ノズルヘッドにおいても、第1の薄肉部で圧電素子の駆動を阻害することがない。具体的に第1の薄肉部と厚肉部のみの構成では、第1の薄肉部領域が狭いと圧電素子の変位分だけ第1の薄肉部が伸びることができず、圧電素子は十分に変位することができない。これに対し、このような傾斜構成があれば駆動時に厚肉部51fが傾くことにより第1の薄肉部が撓み、その撓み分が伸びる分だけ圧電素子の変位をより大きく許容できる。これにより高密度ノズルヘッドにおいても十分な吐出効率を得ることができる。
Further, as shown in FIG. 7, the
このとき、圧電素子12と振動板3はアイランド部51bとの接着により接合保持されており、圧電素子12と厚肉部51fは接着されていないことが好ましい。先端が接着されていたとしても接着点を支点に変形して上記の効果を奏するが、非接着で圧電素子上を摺動できるような構成とすることでより厚肉部51fを動きやすくでき、上記効果を高めることができる。
At this time, it is preferable that the
また、第1の薄肉部51c、51dと第2の薄肉部51eとの肉厚は優先される特性により差をもたせればよく、圧力変動抑制を優先するならば第2の薄肉部51eを第1の薄肉部51c、51dよりも薄く、吐出効率向上を優先するならば厚く形成すればよい。しかし、好ましくは第2の薄肉部51eは、第1の薄肉部51c、51dと同一の肉厚で形成し、第2の薄肉部51eは、第1の薄肉部51c、51dと同一面上に配置することがよい。このように形成することで第1の薄肉部51c、51dと第2の薄肉部51eを同一工程で形成することが可能となり、通常の振動板と同等のコストで形成することができる。
Further, the thickness of the first
また、第2の薄肉部51eに対応するスリットにおいて、圧電素子12側の開口部の幅が、加圧液室6側の開口部の幅よりも小さくすることが好ましい。このようにすることで、圧電素子との接合面積を広く確保し薄肉部面積を広く確保したまま厚肉部の剛性を高めることができる。
In the slit corresponding to the second
図8は、本実施形態における、吐出前後のダイアフラム部51の挙動を説明する断面図である。図8では、圧電素子12の駆動前、駆動中、駆動直後のそれぞれにおけるダイアフラム部51の挙動を示している。なお、図8において、ダイアフラム部51を構成する各部については図示を省略しているが、図7に示す図示と同様である。
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the behavior of the
まず、図示はしていないが、例えば図5に示した従来技術のダイアフラム部51の挙動について説明する。図5に示す振動板3の構成では、圧電素子12がその駆動変位量80aだけノズル面方向に変位することで、加圧液室6が加圧される。このような、圧電素子12によりダイアフラム部51が80aだけノズル面方向に変位した状態では、第1の薄肉部51dは張力が増加している。特に、従来技術のような高密度ノズルヘッドにおいて、空間的制約から第1の薄肉部51dの幅(例えば図8の81d参照)は小さく、せいぜい10μm程度である。したがって、圧電素子12の駆動状態(液滴吐出状態)においては、第1の薄肉部51dの張力上昇も、その幅が小さい場合は顕著となり、圧電素子12の変位を抑制するため、吐出効率が低下する一因となる。
First, although not shown, for example, the behavior of the
これに対し、本実施形態によれば、図8に示すように、厚肉部51fが、圧電素子12の駆動時(液滴吐出時)に、圧電素子12に押されて接触点51hを中心とするモーメント力により傾斜し、圧肉部51fの圧力室側底面がダイアフラム51外縁方向にΔ=81d−82dだけ変位する。これにより、薄肉部51dは緩んで剛性が低下し、圧電素子12及びダイアフラム51の変位を80cだけ増加させると同時に、第2の薄肉部51eは引っ張られて剛性が増加するので、51eによって吐出効率が低下することを防ぐことができる。加えて、吐出直後は第2の薄肉部51eが弾性変形することにより、圧力室内の圧力振動を吸収でき、比較的単位時間に多量の吐出を行った直後においても、比較的安定した吐出が可能となる。
On the other hand, according to the present embodiment, as shown in FIG. 8, the
以上説明したように、本実施形態の液滴吐出ヘッドによれば、少なくとも、画像形成に用いる液滴を吐出する複数のノズルを含むノズル板と、ノズルのそれぞれと連通する加圧液室を複数形成する流路板と、加圧液室の一壁面を構成するとともに、ダイアフラム部が配置された振動板と、加圧液室を加圧するエネルギーを発生する圧電素子とを備えた液滴吐出ヘッドであって、ダイアフラム部は、圧電素子と当接してエネルギーを加圧液室に伝達するアイランド部と、ノズルが形成された方向から見てアイランド部を包含し、加圧液室に対応する部分の変形を容易にする第1の薄肉部と、を有し、アイランド部には、圧電素子と当接せず、かつ、ノズルの配列方向と直交する方向に、アイランド部全長にわたって平行に伸びるスリット状の第2の薄肉部が設けられたことを特徴とする。これにより、第2の薄肉部が個別液室ダンパとして機能し、圧力変動を吸収できる。すなわち、第2の薄肉部の弾性変形によって個別液室内圧力変動や、隣接ノズルとのクロストークを吸収する効果が得られ、吐出効率及び画像品質を改善できる。 As described above, according to the droplet discharge head of this embodiment, at least a nozzle plate including a plurality of nozzles that discharge droplets used for image formation, and a plurality of pressurized liquid chambers communicating with each of the nozzles. A droplet discharge head comprising: a flow path plate to be formed; a vibration plate that constitutes one wall surface of a pressurized liquid chamber; and a diaphragm in which a diaphragm portion is disposed; and a piezoelectric element that generates energy to pressurize the pressurized liquid chamber The diaphragm part includes an island part that contacts the piezoelectric element and transmits energy to the pressurized liquid chamber, and an island part viewed from the direction in which the nozzle is formed, and corresponds to the pressurized liquid chamber. A slit that extends in parallel over the entire length of the island portion in a direction perpendicular to the nozzle arrangement direction and does not contact the piezoelectric element on the island portion. First Wherein the thin portion of the is provided. Thereby, the 2nd thin part functions as an individual liquid chamber damper, and can absorb pressure fluctuation. In other words, the elastic deformation of the second thin portion provides the effect of absorbing the pressure fluctuation in the individual liquid chamber and the crosstalk with the adjacent nozzle, and the discharge efficiency and the image quality can be improved.
また、本実施形態の液滴吐出ヘッドにおいては、第2の薄肉部によって分離されたアイランド部のうち最外縁に位置する厚肉部は、圧電素子と接する面が外縁方向に下がるように傾斜し、当該傾斜による厚肉部の両端の変動量は、圧電素子の駆動変位量以上であることを特徴とする。また、厚肉部が、圧電素子の駆動時に当該圧電素子に押下されて、ノズルの配列方向と直交する方向から見て当該ノズルの配列方向に傾斜し、最外縁に位置する厚肉部の加圧液室側底面がダイアフラム部の外縁方向に変位することで、第1の薄肉部が収縮して剛性が低下するとともに、第2の薄肉部が伸張し剛性が増加することを特徴とする。このような特徴により、第2の薄肉部は引っ張られて剛性が増加し、第2の薄肉部による吐出効率低下を防ぐ効果が得られる。すなわち、液滴吐出時に第2の薄肉部による液室の剛性低下を防ぐことができ、PZT変位を増加させて吐出効率を向上させることができる。 Further, in the droplet discharge head of the present embodiment, the thick part located at the outermost edge among the island parts separated by the second thin part is inclined so that the surface in contact with the piezoelectric element is lowered in the outer edge direction. The variation amount at both ends of the thick wall portion due to the inclination is not less than the drive displacement amount of the piezoelectric element. In addition, the thick portion is pushed by the piezoelectric element when the piezoelectric element is driven, and is inclined in the nozzle arrangement direction when viewed from the direction orthogonal to the nozzle arrangement direction, and the thick portion located at the outermost edge is added. Displacement of the bottom surface of the pressurized fluid chamber in the outer edge direction of the diaphragm portion causes the first thin portion to contract and the rigidity to decrease, and the second thin portion to expand and the rigidity to increase. With such a feature, the second thin portion is pulled to increase the rigidity, and an effect of preventing the discharge efficiency from being lowered by the second thin portion is obtained. That is, it is possible to prevent the liquid chamber from being lowered in rigidity by the second thin portion during droplet discharge, and to increase the discharge efficiency by increasing the PZT displacement.
また、本実施形態の液滴吐出ヘッドにおいては、第2の薄肉部によって分離されたアイランド部のうち最外縁に位置する厚肉部は、圧電素子に接着されていないことを特徴とする。この特徴により、接着剤の節約によるコストダウンを実現できるとともに、上述した厚肉部の傾斜を行い易くできる。 In the droplet discharge head of this embodiment, the thick part located at the outermost edge among the island parts separated by the second thin part is not bonded to the piezoelectric element. With this feature, it is possible to realize cost reduction by saving the adhesive and to easily perform the above-described inclination of the thick portion.
また、本実施形態の液滴吐出ヘッドにおいては、第2の薄肉部は、第1の薄肉部と同一の肉厚を有することを特徴とする。この特徴により、加工を容易にし、コストダウンを実現できる。 In the droplet discharge head of this embodiment, the second thin portion has the same thickness as the first thin portion. This feature facilitates processing and realizes cost reduction.
また、本実施形態の液滴吐出ヘッドにおいては、第2の薄肉部は、第1の薄肉部と同一面上に配置されていることを特徴とする。この特徴により、加工を容易にし、コストダウンを実現でき、加工方法の自由度を拡大することもできる。 In the droplet discharge head of this embodiment, the second thin portion is arranged on the same plane as the first thin portion. Due to this feature, machining can be facilitated, cost can be reduced, and the degree of freedom of the machining method can be expanded.
次に、上記振動板3のダイアフラム部51の形成方法(本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法の一実施形態)について、図9を用いて説明する。
Next, a method for forming the
まず、図9(a)に示すように、スピンコート等にてウエハ基板91a上に一層目のレジスト部となる第1のレジスト膜91bを均一に塗布する(ステップS1)。ここで、ウエハ基板91aは、同様のニッケル電鋳法等によってあらかじめ土台基板に形成された振動板3の一層目を指す。
First, as shown in FIG. 9A, a first resist
図9(a)に示すように第1のマスク91cにより第1のレジスト膜91bを露光し、第1の薄肉部51d及び第2の薄肉部51eに相当する領域を硬化させ、図9(b)に示すように第1の膜変質部(第1のレジスト部)92aを形成する(ステップS2)。
As shown in FIG. 9A, the first resist
通常この段階で未硬化部の膜除去を行うが、ここでは未だ除去は行わず、図9(b)に示すように、再度スピンコート等にて第1のレジスト膜91b上に第2のレジスト膜92bを塗布する(ステップS3)。
Usually, the film of the uncured portion is removed at this stage, but the removal is not performed here. As shown in FIG. 9B, the second resist is formed on the first resist
図9(b)に示すように、第2のマスク92cにより第2のレジスト膜92bを露光し、第2の薄肉部51eに相当する領域を硬化させ、図9(c)に示すように第2の膜変質部(第2のレジスト部)93aを形成する(ステップS4)。ここで、図10(a)に示すように93aに対し92aが所定量95aだけ広くなるようオフセットすれば、図10(b)、(c)に示すように機能を損なわずに接着面積を拡大することもできる。
As shown in FIG. 9B, the second resist
第1のレジスト膜91b及び第2のレジスト膜92bに対し、膜変質部(レジスト部)以外を除去し、図9(d)のようにする(ステップS5)。
With respect to the first resist
ニッケル電鋳を行い、図9(e)、(f)に示すように、93b以上93c以下の膜厚となる電鋳層94aを形成する(ステップS6)。
Nickel electroforming is performed to form an
最後に、図9(g)に示すように、レジスト92a、93aを溶解除去し(ステップS7)、表面をポリイミドベーク等によりコートすれば(ステップS8)、ダイアフラム部51を有する振動板3が完成する。
Finally, as shown in FIG. 9G, the resists 92a and 93a are dissolved and removed (step S7), and the surface is coated with polyimide bake or the like (step S8). Thus, the
図9で説明したダイアフラム部51の形成方法を用いて、図9(g)に示す形状以外のダイアフラム部51を形成することも可能である。この例について、図11及び図12を用いて説明する。
It is also possible to form the
図11の例では、振動板3に形成されるダイアフラム部51において、第2の薄肉部51eを1箇所(上図)ないし3箇所(下図)にした場合を示している。厚肉部51fがアイランド部51bの中心軸に対し線対称に配置されていれば、図7、図8、図9(g)で説明したダイアフラム部51の機能を満足する。ただし、第2の薄肉部51eが複数箇所の場合(下図)は、中央の薄肉部51gは吐出時も端部の薄肉部51eに比べて剛性の上昇が小さいため、51gを増やすと圧力変動吸収機能が増加する一方吐出効率は低下する。
In the example of FIG. 11, in the
図12の例では、振動板3に形成されるダイアフラム部51において、第2の薄肉部51eを、アイランド部51bの長手方向に平行に伸びた上で両端部をさらに連結した環状形状とした場合(上図及び下図)を示している。上図は1つの環状薄肉部、下図は複数の環状薄肉部を形成した場合を示している。これにより、スリット状の第2の薄肉部51e設置によるアイランド部51bの剛性低下を防ぐことができる。また、アイランド部51bの短手方向にも複数の薄肉部51gを任意配置する(下図参照)ことで、圧力変動吸収機能、すなわちコンプライアンス値の調整が可能である。ただし、前述同様に薄肉部51gは吐出時も剛性の上昇は比較的小さい構成である。
In the example of FIG. 12, in the
次に、本実施形態の液滴吐出ヘッドを備える画像形成装置の一例について図13及び図14を参照して説明する。なお、図13は同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図14は同機構部の要部平面説明図である。 Next, an example of an image forming apparatus including the droplet discharge head according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a schematic configuration diagram for explaining the overall configuration of the mechanism section of the apparatus, and FIG. 14 is an explanatory plan view of the main part of the mechanism section.
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。
This image forming apparatus is a serial type image forming apparatus, and a
このキャリッジ233には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出するための上述した本実施形態の液滴吐出ヘッドと、同ヘッドに駆動信号を与える電気回路基板と、同ヘッドに供給するインクを収容するタンクを一体化した液体吐出ヘッドユニットからなる記録ヘッド234を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
The
記録ヘッド234は、それぞれ2つのノズル列を有する液体吐出ヘッドユニット234a、234bを1つのベース部材に取り付けて構成したもので、一方のヘッド234aの一方のノズル列はブラック(K)の液滴を、他方のノズル列はシアン(C)の液滴を、他方のヘッド234bの一方のノズル列はマゼンタ(M)の液滴を、他方のノズル列はイエロー(Y)の液滴を、それぞれ吐出する。なお、ここでは2ヘッド構成で4色の液滴を吐出する構成としているが、1ヘッド当たり4ノズル列配置とし、1個のヘッドで4色の各色を吐出させることもできる。
The
また、記録ヘッド234のタンク235には各色の供給チューブ236を介して、供給ユニット224によって各色のインクカートリッジ 210から各色のインクが補充供給される。
Further, the ink of each color is replenished and supplied from the ink cartridge 210 of each color to the
一方、給紙トレイ202の用紙積載部(圧板)241上に積載した用紙242を給紙するための給紙部として、用紙積載部241から用紙242を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)243及び給紙コロ243に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド244を備え、この分離パッド244は給紙コロ243側に付勢されている。
On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the
そして、この給紙部から給紙された用紙242を記録ヘッド234の下方側に送り込むために、用紙242を案内するガイド部材245と、カウンタローラ246と、搬送ガイド部材247と、先端加圧コロ249を有する押さえ部材248とを備えるとともに、給送された用紙242を静電吸着して記録ヘッド234に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト251を備えている。
In order to feed the
この搬送ベルト251は、無端状ベルトであり、搬送ローラ252とテンションローラ253との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。また、この搬送ベルト251の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ256を備えている。この帯電ローラ256は、搬送ベルト251の表層に接触し、搬送ベルト251の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト251は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ252が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。
The
さらに、記録ヘッド234で記録された用紙242を排紙するための排紙部として、搬送ベルト251から用紙242を分離するための分離爪261と、排紙ローラ262及び排紙コロ263とを備え、排紙ローラ262の下方に排紙トレイ203を備えている。
Further, as a paper discharge unit for discharging the
また、装置本体の背面部には両面ユニット271が着脱自在に装着されている。この両面ユニット271は搬送ベルト251の逆方向回転で戻される用紙242を取り込んで反転させて再度カウンタローラ246と搬送ベルト251との間に給紙する。また、この両面ユニット271の上面は手差しトレイ272としている。
A double-
さらに、キャリッジ233の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド234のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む本発明に係るヘッドの維持回復装置である維持回復機構281を配置している。この維持回復機構281には、記録ヘッド234の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材(以下「キャップ」という)282a、282b(区別しないときは「キャップ282」という)と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード283と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け284などを備えている。
Further, a maintenance /
また、キャリッジ233の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け288を配置し、この空吐出受け288には記録ヘッド234のノズル列方向に沿った開口部289などを備えている。
Further, in the non-printing area on the other side in the scanning direction of the
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ202から用紙242が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙242はガイド245で案内され、搬送ベルト251とカウンタローラ246との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド237で案内されて先端加圧コロ249で搬送ベルト251に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
In this image forming apparatus configured as described above, the
このとき、帯電ローラ256に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト251が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト251上に用紙242が給送されると、用紙242が搬送ベルト251に吸着され、搬送ベルト251の周回移動によって用紙242が副走査方向に搬送される。
At this time, a positive output and a negative output are alternately applied to the charging
そこで、キャリッジ233を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド234を駆動することにより、停止している用紙242にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙242を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙242の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙242を排紙トレイ203に排紙する。
Therefore, by driving the
このように、この画像形成装置では、上述した本実施形態に係る液滴吐出ヘッドを記録ヘッドとして備えるので、信頼性が向上する。 As described above, in this image forming apparatus, since the droplet discharge head according to the above-described embodiment is provided as a recording head, reliability is improved.
次に、本実施形態の液滴吐出ヘッドを備える画像形成装置の他の例について図15を参照して説明する。なお、図15は同装置の機構部全体の概略構成図である。 Next, another example of the image forming apparatus including the droplet discharge head according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a schematic configuration diagram of the entire mechanism unit of the apparatus.
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。
This image forming apparatus is a line type image forming apparatus, has an
また、装置本体401に対して着脱可能な両面ユニット407を備え、両面印刷を行うときには、一面(表面)印刷終了後、搬送機構405によって用紙403を逆方向に搬送しながら両面ユニット407内に取り込み、反転させて他面(裏面)を印刷可能面として再度搬送機構405に送り込み、他面(裏面)印刷終了後排紙トレイ406に用紙403を排紙する。
Also, a
ここで、画像形成部402は、例えばイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C),ブラック(K)の各色の液滴を吐出する、ライン型の4個の本実施形態に係る液滴吐出ヘッドと当該液体吐出ヘッドにインクを供給するサブタンクを一体化して構成した記録ヘッド411y、411m、411c、411k(色を区別しないときには「記録ヘッド411」という。)を備え、各記録ヘッド411は液滴を吐出するノズルを形成したノズル面を下方に向けてヘッドホルダ413に装着している。
Here, the
なお、1つの記録ヘッド411は、図16に示すように、複数(この例では6個)のサブタンク一体型の本実施形態に係る液滴吐出ヘッド501A〜501Fをベース部材502に所定の位置関係で配列して構成しているが、1つのフルライン型の液滴吐出ヘッドで構成することもできる。
As shown in FIG. 16, one
また、各記録ヘッド411に対応してヘッドの性能を維持回復するための維持回復機構412y、412m、412c、412k(色を区別しないときには「維持回復機構412」という。)を備え、パージ処理、ワイピング処理などのヘッドの性能維持動作時には、記録ヘッド411と維持回復機構412とを相対的に移動させて、記録ヘッド411のノズル面に維持回復機構412を構成するキャッピング部材などを対向させる。
In addition, a maintenance /
給紙トレイ404の用紙403は、給紙コロ(半月コロ)421と図示しない分離パッドによって1枚ずつ分離され装置本体401内に給紙され、搬送ガイド部材423のガイド面423aに沿ってレジストローラ425と搬送ベルト433との間に送り込まれ、所定のタイミングでガイド部材426を介して搬送機構405の搬送ベルト433に送り込まれる。
The
また、搬送ガイド部材443には両面ユニット407から送り出される用紙403を案内するガイド面423bも形成されている。更に、両面印刷時に搬送機構405から戻される用紙403を両面ユニット407に案内するガイド部材427も配置している。
The conveyance guide member 443 is also formed with a
搬送機構405は、駆動ローラである搬送ローラ431と従動ローラ432との間に掛け渡した無端状の搬送ベルト433と、この搬送ベルト433を帯電させるための帯電ローラ434と、画像形成部402に対向する部分で搬送ベルト433の平面性を維持するプラテン部材435と、搬送ベルト433から送り出す用紙403を搬送ローラ431側に押し付ける押さえコロ436と、その他図示しないが、搬送ベルト433に付着した記録液(インク)を除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラなどを有している。なお、搬送機構としては例えばエアー吸引によって搬送ベルトに被記録媒体を吸着させるものなども使用できる。
The
この搬送機構405の下流側には、画像が記録された用紙403を排紙トレイ406に送り出すための排紙ローラ438及び拍車439を備えている。
On the downstream side of the
このように構成した画像形成装置において、搬送ベルト433は矢示方向に周回移動し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ434と接触することで帯電され、帯電した搬送ベルト433上に用紙403が給送されると、用紙403は搬送ベルト433に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト433に強力に吸着した用紙403は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。
In the image forming apparatus configured as described above, the
そして、搬送ベルト433を周回させて用紙403を移動させ、記録ヘッド411から液滴を吐出することで、用紙403上に所要の画像が形成され、画像が記録された用紙403は排紙ローラ438によって排紙トレイ406に排紙される。
Then, the
このように、この画像形成装置では、本実施形態に係る液滴吐出ヘッドを備えているので、吐出効率及び画像品質を改善でき、画像形成の信頼性が向上する。 As described above, since the image forming apparatus includes the droplet discharge head according to the present embodiment, the discharge efficiency and the image quality can be improved, and the reliability of the image formation is improved.
なお、上記実施形態では、プリンタ構成の画像形成装置を例に説明したが、これに限るものではなく、前述したように、例えば、プリンタ/ファックス/コピア複合機などの画像形成装置に適用することができ、また、前述したように狭義のインク以外の液体や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。 In the above embodiment, an image forming apparatus having a printer configuration has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and as described above, the image forming apparatus can be applied to an image forming apparatus such as a printer / fax / copier multifunction machine. In addition, as described above, the present invention can also be applied to an image forming apparatus using a liquid other than the narrowly defined ink or a fixing processing liquid.
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記説明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above description, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
1 流路板
2 ノズル板
3 振動板
4 ノズル
5 連通路
6 加圧液室
6a 隔壁
7 流体抵抗部
8 導入部
9 供給口
10 共通液室
12 積層型圧電素子
12A 支柱部
13 ベース部材
15 FPCケーブル
17 フレーム部材
19 供給口
21 圧電材料層
22a、22b 内部電極
23a、23b 端面電極
51 ダイアフラム部
51b アイランド部
51c、51d 第1の薄肉部
51e 第2の薄肉部
51f 厚肉部
51h 接触点
81g 傾斜量
91a ウエハ基板
91b 第1のレジスト膜
91c 第1のマスク
92a 第1の膜変質部(レジスト部)
92b 第2のレジスト膜
92c 第2のマスク
93a 第2の膜変質部(レジスト部)
93b 第1の膜変質部の高さ(厚さ)
93c 第1の膜変質部と第2の膜変質部を合わせた高さ(厚み)
94a 電鋳層
DESCRIPTION OF
92b Second resist
93b Height (thickness) of the first membrane alteration part
93c Combined height (thickness) of the first and second membrane affected parts
94a Electroformed layer
Claims (11)
前記ダイアフラム部は、
前記圧電素子と当接して前記エネルギーを前記加圧液室に伝達するアイランド部と、
前記アイランド部の周囲に、前記加圧液室に対応する部分の変形を容易にする第1の薄肉部と、を有し、
前記アイランド部には、
前記圧電素子と当接せず、かつ、前記ノズルの配列方向と直交する方向に、平行に伸びるスリット状の第2の薄肉部が設けられたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。 At least a nozzle plate including a plurality of nozzles for discharging droplets of a recording liquid used for image formation, a flow path plate for forming a plurality of pressurized liquid chambers communicating with each of the nozzles, and the pressurized liquid chamber A droplet discharge head comprising a diaphragm having a single wall surface and a diaphragm portion disposed thereon, and a piezoelectric element that generates energy for pressurizing the pressurized liquid chamber,
The diaphragm part is
An island that contacts the piezoelectric element and transmits the energy to the pressurized liquid chamber;
A first thin portion that facilitates deformation of a portion corresponding to the pressurized liquid chamber around the island portion;
In the island part,
2. A liquid droplet ejection head, comprising: a slit-like second thin portion extending in parallel in a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction without contacting the piezoelectric element.
前記液滴吐出ヘッドを構成する振動板の形成工程として、
第1のレジスト膜を基板上に塗布する工程と、
第1の光学マスクを用いて前記第1のレジスト膜を露光し、第1の膜変質部を形成する工程と、
前記第1のレジスト膜上に第2のレジスト膜を塗布する工程と、
第2の光学マスクを用いて前記第2のレジスト膜を露光し、第2の膜変質部を形成する工程と、
前記第1のレジスト膜及び前記第2のレジスト膜に対して、前記第1のレジスト部及び前記第2のレジスト部以外を除去する工程と、
前記基板上に、前記第1のレジスト膜の膜厚より厚く、かつ、前記第1のレジスト膜と前記第2のレジスト膜を合わせた膜厚より薄く、ニッケル電鋳層を形成する工程と、
前記第1のレジスト部及び前記第2のレジスト部を除去する工程と、を有し、
前記第1のレジスト部は、少なくとも前記第1の薄肉部と前記第2の薄肉部に対応し、
前記第2のレジスト部は、少なくとも前記第2の薄肉部に対応することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。 A method for manufacturing a droplet discharge head according to any one of claims 1 to 9,
As a process of forming a diaphragm constituting the droplet discharge head,
Applying a first resist film on the substrate;
Exposing the first resist film using a first optical mask to form a first film altered portion;
Applying a second resist film on the first resist film;
Exposing the second resist film using a second optical mask to form a second film altered portion;
Removing the portions other than the first resist portion and the second resist portion with respect to the first resist film and the second resist film;
Forming a nickel electroformed layer on the substrate that is thicker than the first resist film and thinner than the combined thickness of the first resist film and the second resist film;
Removing the first resist portion and the second resist portion,
The first resist portion corresponds to at least the first thin portion and the second thin portion,
The method of manufacturing a droplet discharge head, wherein the second resist portion corresponds to at least the second thin portion.
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JP2011050513A JP2012187714A (en) | 2011-03-08 | 2011-03-08 | Droplet ejection head, image forming apparatus, and method of manufacturing droplet ejection head |
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2011
- 2011-03-08 JP JP2011050513A patent/JP2012187714A/en not_active Withdrawn
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