JP2014019073A - Laminate, liquid ejection head and recording device using laminate - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminate which includes a position measurement part the position measurement accuracy of which can be enhanced, and to provide a liquid ejection head and a recording device using the laminate.SOLUTION: The laminate (channel member 4) in which at least three or more plates are laminated includes a position measurement part. When the continuously laminated two plates are a first plate 4j and a second plate 4k, the position measurement part includes: a first opening part 70a which penetrates a first plate 4j and is used for measuring a position; a second opening part 70b which penetrates the second plate 4k, overlaps the first opening part 70a and has a larger planer shape than the first opening part 70a; and a part of another plate 4l which is laminated so as to close the second opening 70b at the opposite side of the first opening 70a.

Description

本発明は、位置の測定精度を高くできる位置測定部を有する積層体に関し、それを用いた液体吐出ヘッドおよび記録装置に関するものである。   The present invention relates to a laminate having a position measuring unit capable of increasing the position measurement accuracy, and to a liquid discharge head and a recording apparatus using the same.

近年、インクジェットプリンタやインクジェットプロッタなどの、インクジェット記録方式を利用した印刷装置が、一般消費者向けのプリンタだけでなく、例えば電子回路の形成や液晶ディスプレイ用のカラーフィルタの製造、有機ELディスプレイの製造といった工業用途にも広く利用されている。   In recent years, printing apparatuses using inkjet recording methods such as inkjet printers and inkjet plotters are not only printers for general consumers, but also, for example, formation of electronic circuits, manufacture of color filters for liquid crystal displays, manufacture of organic EL displays It is also widely used for industrial applications.

このようなインクジェット方式の印刷装置には、液体を吐出させるための液体吐出ヘッドが印刷ヘッドとして搭載されている。この種の印刷ヘッドには、インクが充填されたインク流路内に加圧手段としてのヒータを備え、ヒータによりインクを加熱、沸騰させ、インク流路内に発生する気泡によってインクを加圧し、インク吐出孔より、液滴として吐出させるサーマルヘッド方式と、インクが充填されるインク流路の一部の壁を変位素子によって屈曲変位させ、機械的にインク流路内のインクを加圧し、インク吐出孔より液滴として吐出させる圧電方式が一般的に知られている。   In such an ink jet printing apparatus, a liquid discharge head for discharging liquid is mounted as a print head. This type of print head includes a heater as a pressurizing unit in an ink flow path filled with ink, heats and boiles the ink with the heater, pressurizes the ink with bubbles generated in the ink flow path, A thermal head system that ejects ink as droplets from the ink ejection holes, and a part of the wall of the ink channel filled with ink is bent and displaced by a displacement element, and the ink in the ink channel is mechanically pressurized, and the ink A piezoelectric method for discharging liquid droplets from discharge holes is generally known.

また、このような液体吐出ヘッドには、記録媒体の搬送方向(副走査方向)と直交する方向(主走査方向)に液体吐出ヘッドを移動させつつ記録を行なうシリアル式、および記録媒体より主走査方向に長い液体吐出ヘッドを固定した状態で、副走査方向に搬送されてくる記録媒体に記録を行なうライン式がある。ライン式は、シリアル式のように液体吐出ヘッドを移動させる必要がないので、高速記録が可能であるという利点を有する。   In addition, in such a liquid discharge head, a serial type that performs recording while moving the liquid discharge head in a direction (main scanning direction) orthogonal to the conveyance direction (sub-scanning direction) of the recording medium, and main scanning from the recording medium There is a line type in which recording is performed on a recording medium conveyed in the sub-scanning direction with a liquid discharge head that is long in the direction fixed. The line type has the advantage that high-speed recording is possible because there is no need to move the liquid discharge head as in the serial type.

シリアル式、ライン式のいずれの方式の液体吐出ヘッドであっても、液滴を高い密度で印刷するには、液体吐出ヘッドに形成されている、液滴を吐出する吐出孔の密度を高くする必要がある。   In order to print droplets at a high density in any of the serial type and line type liquid discharge heads, the density of the discharge holes for discharging the droplets formed in the liquid discharge head is increased. There is a need.

そこでヘッド本体を、マニホールド(共通流路)およびマニホールドから複数の加圧室をそれぞれ介して繋がる吐出孔を有した流路部材と、前記加圧室をそれぞれ覆うように設けられた複数の変位素子を有するアクチュエータユニットとを積層して構成したが知られている(例えば、特許文献1を参照。)。この流路部材は、マニホールドや加圧室となる複数の孔を開けたプレートを複数積層した積層体で構成されている。このような積層体を作製するために、プレートに位置合わせ用の孔が開けられたり、作製した後に積層精度を測定できるように、位置測定用の孔が開けられたりする。このような孔としては、積層方向に直径が徐々に大きくなる孔が同心円状に積み重なって、すり鉢状になっているものが知られている(例えば、特許文献2を参照。)。また、積層体を貫通する孔を設け、貫通する孔のうちの1枚のプレートの孔の径を小さくし、透過する光で、そのプレートの位置を測定するものが知られている(例えば、特許文献2を参照。)。   Therefore, the head body is connected to the manifold (common flow path) and the flow path member having the discharge holes connecting the manifold through the plurality of pressure chambers, and the plurality of displacement elements provided so as to cover the pressure chambers, respectively. It is known that the actuator unit having the structure is laminated (see, for example, Patent Document 1). This flow path member is constituted by a laminated body in which a plurality of plates each having a plurality of holes serving as a manifold and a pressure chamber are laminated. In order to manufacture such a laminated body, a hole for alignment is formed in the plate, or a hole for position measurement is formed so that the stacking accuracy can be measured after the plate is manufactured. As such holes, there are known holes in which the diameters gradually increase in the stacking direction are stacked concentrically to form a mortar shape (see, for example, Patent Document 2). Also, there is known a method of providing a hole penetrating the laminate, reducing the diameter of one of the penetrating holes, and measuring the position of the plate with transmitted light (for example, (See Patent Document 2).

特開2010−522562号公報JP 2010-522562 A 特開2008−265342号公報JP 2008-265342 A

しかしながら、すり鉢状の測定孔は、原理的には、多数のプレートの測定を1カ所で行なえるものではあるが、実際には、測定する部位のコントラストが十分でなく、孔のエッジ部分を測定するのが難しかった。また、積層体を貫通する測定孔を設けると、吐出孔の形成されたプレートにも多数の孔が開口した状態になるので、印刷時に、ミストとして漂っていたインクなどが、その孔に溜まることで、印刷に影響を与えるおそれがあった。   However, a mortar-shaped measurement hole can in principle measure a large number of plates in one place, but in practice, the contrast of the area to be measured is not sufficient and the edge of the hole is measured. It was difficult to do. Also, if a measurement hole that penetrates the laminate is provided, a large number of holes are also opened in the plate on which the discharge holes are formed, so that ink that has drifted as mist during printing is collected in the holes. Therefore, there was a risk of affecting printing.

したがって、本発明の目的は、位置の測定精度を高くできる位置測定部を有する積層体、それを用いた液体吐出ヘッドおよび記録装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a laminate having a position measuring unit capable of increasing the position measurement accuracy, a liquid discharge head using the same, and a recording apparatus.

本発明の積層体は、少なくとも3枚以上のプレートが積層されており、位置測定部を有する積層体であって、前記位置測定部は、連続して積層されている2枚の前記プレートを、第1のプレートおよび第2のプレートとしたとき、前記第1のプレートを貫通している、位置を測定するための第1の開口部と、前記第2のプレートを貫通している、前記第1の開口部と重なっており、前記第1の開口部よりも平面形状が大きい第2の開口部と、前記第2の開口部の、前記第1の開口部と反対側を塞ぐように積層されている他の前記プレートの一部とを有することを特徴とする。   The laminate of the present invention is a laminate in which at least three or more plates are laminated and has a position measuring unit, and the position measuring unit comprises two plates that are successively laminated, When the first plate and the second plate are used, the first plate penetrating the first plate, the first opening for measuring the position, and the second plate are penetrating. A second opening that overlaps with the first opening and has a larger planar shape than the first opening, and is stacked so as to close the opposite side of the second opening to the first opening. And a part of the other plate.

また、本発明の積層体は、少なくとも2枚以上のプレートが積層されており、位置測定部を有する積層体であって、前記位置測定部は、連続して積層されている2枚の前記プレートを、第1のプレートおよび第2のプレートとしたとき、前記第1のプレートを貫通している、位置を測定するための第1の開口部と、前記第2のプレートの前記第1のプレート側に設けられている、前記第1の開口部と重なっており、前記第1の開口部よりも平面形状が大きい凹部とを有することを特徴とする。   Moreover, the laminate of the present invention is a laminate in which at least two or more plates are laminated and has a position measurement unit, and the position measurement unit includes two plates that are successively laminated. Are the first plate and the second plate, the first opening for measuring the position passing through the first plate, and the first plate of the second plate It has the recessed part with which the said 1st opening part provided in the side overlaps and a planar shape is larger than the said 1st opening part, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明の積層体は、少なくとも2枚以上のプレートが積層されており、位置測定部を有する積層体であって、前記位置測定部は、1枚の前記プレートを貫通している貫通孔の、当該プレートの一方の面に開口している、位置を測定するための第1の開口部と、前記貫通孔の、前記第1の開口部と反対側の開口であり、前記第1の開口部と重なっており、前記第1の開口部よりも平面形状が大きい第2の開口部と、前記第2の開口部を塞ぐように積層されている他の前記プレートの一部とを有することを特徴とする。   Moreover, the laminate of the present invention is a laminate in which at least two or more plates are laminated and has a position measuring unit, and the position measuring unit is a through-hole penetrating one plate. A first opening for measuring a position, which is open on one surface of the plate, and an opening on the opposite side of the through hole to the first opening. A second opening that overlaps with the opening and has a larger planar shape than the first opening, and a part of another plate that is stacked so as to close the second opening It is characterized by that.

本発明の液体吐出ヘッドは、前記積層体と、複数の加圧部とを有する液体吐出ヘッドであって、前記積層体は、積層方向の端の前記プレートに複数の吐出孔を有するとともに、内部に該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室を有し、前記複数の加圧部は、前記複数の加圧室をそれぞれ加圧可能であり、前記位置測定部は、前記第1の開口部を、前記複数の吐出孔を有する前記プレートと反対側の積層方向に向けて配置されていることを特徴とする。   The liquid discharge head of the present invention is a liquid discharge head having the laminate and a plurality of pressure units, and the laminate has a plurality of discharge holes in the plate at the end in the stacking direction, A plurality of pressurizing chambers respectively connected to the plurality of discharge holes, the plurality of pressurizing units can pressurize the plurality of pressurizing chambers, and the position measuring unit includes 1 opening part is arrange | positioned toward the lamination direction on the opposite side to the said plate which has these discharge holes, It is characterized by the above-mentioned.

本発明の記録装置は、前記液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、液体吐出ヘッド制御する制御部とを備えていることを特徴とする。   The recording apparatus of the present invention includes the liquid discharge head, a transport unit that transports a recording medium to the liquid discharge head, and a control unit that controls the liquid discharge head.

本発明の積層体によれば、第1の開口部の下側に、第1の開口部よりも平面方向に広い空間が広がっているので、第1の開口部のエッジ部と第1の開口部の中とのコントラストが高くなり、第1の開口部の位置測定が容易になる。また、位置測定部に貫通孔を設ける必要がなくなるので、積層体の一方の主面に必要用の低い孔を開けなくてもよくなる。   According to the laminated body of the present invention, since the space wider in the plane direction than the first opening extends below the first opening, the edge of the first opening and the first opening The contrast with the inside of the part becomes high, and the position measurement of the first opening becomes easy. In addition, since it is not necessary to provide a through hole in the position measuring unit, it is not necessary to form a low required hole on one main surface of the laminate.

本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドを含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a color inkjet printer that is a recording apparatus including a liquid ejection head according to an embodiment of the present invention. 図1の液体吐出ヘッドを構成する吐出ヘッド本体の平面図である。FIG. 2 is a plan view of an ejection head body that constitutes the liquid ejection head of FIG. 1. 図1の液体吐出ヘッドの部分縦断面図である。FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view of the liquid ejection head of FIG. 1. (a)は、図1の液体吐出ヘッドに含まれている流路部材の部分縦断面図であり、(b)および(c)は、本発明の他の実施形態における流路部材の部分縦断面図である。(A) is the fragmentary longitudinal cross-section of the flow-path member contained in the liquid discharge head of FIG. 1, (b) and (c) are the partial vertical cross-sections of the flow-path member in other embodiment of this invention. FIG.

図1は、本発明の一実施形態による液体吐出ヘッドを含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタの概略構成図である。このカラーインクジェットプリンタ1(以下、プリンタ1とする)は、4つの液体吐出ヘッド2を有している。これらの液体吐出ヘッド2は、印刷用紙Pの搬送方向に沿って並べられ、プリンタ1に固定されている液体吐出ヘッド2は、図1の手前から奥へ向かう方向に細長い長尺形状を有している。この長い方向を長手方向と呼ぶことがある。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a color ink jet printer which is a recording apparatus including a liquid discharge head according to an embodiment of the present invention. This color inkjet printer 1 (hereinafter referred to as printer 1) has four liquid ejection heads 2. These liquid discharge heads 2 are arranged along the conveyance direction of the printing paper P, and the liquid discharge heads 2 fixed to the printer 1 have an elongated shape extending in the direction from the front to the back in FIG. ing. This long direction is sometimes called the longitudinal direction.

プリンタ1には、印刷用紙Pの搬送経路に沿って、給紙ユニット114、搬送ユニット120および紙受け部116が順に設けられている。また、プリンタ1には、液体吐出ヘッド2や給紙ユニット114などのプリンタ1の各部における動作を制御するための制御部100が設けられている。   In the printer 1, a paper feed unit 114, a transport unit 120, and a paper receiver 116 are sequentially provided along the transport path of the printing paper P. In addition, the printer 1 is provided with a control unit 100 for controlling the operation of each unit of the printer 1 such as the liquid discharge head 2 and the paper feeding unit 114.

給紙ユニット114は、複数枚の印刷用紙Pを収容することができる用紙収容ケース115と、給紙ローラ145とを有している。給紙ローラ145は、用紙収容ケース115に積層して収容された印刷用紙Pのうち、最も上にある印刷用紙Pを1枚ずつ送り出すことができる。   The paper supply unit 114 includes a paper storage case 115 that can store a plurality of printing papers P, and a paper supply roller 145. The paper feed roller 145 can send out the uppermost print paper P among the print papers P stacked and stored in the paper storage case 115 one by one.

給紙ユニット114と搬送ユニット120との間には、印刷用紙Pの搬送経路に沿って、二対の送りローラ118aおよび118b、ならびに、119aおよび119bが配置されている。給紙ユニット114から送り出された印刷用紙Pは、これらの送りローラによってガイドされて、さらに搬送ユニット120へと送り出される。   Between the paper feed unit 114 and the transport unit 120, two pairs of feed rollers 118a and 118b and 119a and 119b are arranged along the transport path of the printing paper P. The printing paper P sent out from the paper supply unit 114 is guided by these feed rollers and further sent out to the transport unit 120.

搬送ユニット120は、エンドレスの搬送ベルト111と2つのベルトローラ106および107を有している。搬送ベルト111は、ベルトローラ106および107に巻き掛けられている。搬送ベルト111は、2つのベルトローラに巻き掛けられたとき所定の張力で張られるような長さに調整されている。これによって、搬送ベルト111は、2つのベルトローラの共通接線をそれぞれ含む互いに平行な2つの平面に沿って、弛むことなく張られている。これら2つの平面のうち、液体吐出ヘッド2に近い方の平面が、印刷用紙Pを搬送する搬送面127である。   The transport unit 120 includes an endless transport belt 111 and two belt rollers 106 and 107. The conveyor belt 111 is wound around belt rollers 106 and 107. The conveyor belt 111 is adjusted to such a length that it is stretched with a predetermined tension when it is wound around two belt rollers. Thus, the conveyor belt 111 is stretched without slack along two parallel planes each including a common tangent line of the two belt rollers. Of these two planes, the plane closer to the liquid ejection head 2 is a transport surface 127 that transports the printing paper P.

ベルトローラ106には、図1に示されるように、搬送モータ174が接続されている。搬送モータ174は、ベルトローラ106を矢印Aの方向に回転させることができる。また、ベルトローラ107は、搬送ベルト111に連動して回転することができる。したがって、搬送モータ174を駆動してベルトローラ106を回転させることにより、搬送ベルト111は、矢印Aの方向に沿って移動する。   As shown in FIG. 1, a conveyance motor 174 is connected to the belt roller 106. The transport motor 174 can rotate the belt roller 106 in the direction of arrow A. The belt roller 107 can rotate in conjunction with the transport belt 111. Therefore, the conveyance belt 111 moves along the direction of arrow A by driving the conveyance motor 174 and rotating the belt roller 106.

ベルトローラ107の近傍には、ニップローラ138とニップ受けローラ139とが、搬送ベルト111を挟むように配置されている。ニップローラ138は、図示しないバネによって下方に付勢されている。ニップローラ138の下方のニップ受けローラ139は、下方に付勢されたニップローラ138を、搬送ベルト111を介して受け止めている。2つのニップローラは回転可能に設置されており、搬送ベルト111に連動して回転する。   In the vicinity of the belt roller 107, a nip roller 138 and a nip receiving roller 139 are arranged so as to sandwich the conveyance belt 111. The nip roller 138 is urged downward by a spring (not shown). A nip receiving roller 139 below the nip roller 138 receives the nip roller 138 biased downward via the conveying belt 111. The two nip rollers are rotatably installed and rotate in conjunction with the conveyance belt 111.

給紙ユニット114から搬送ユニット120へと送り出された印刷用紙Pは、ニップローラ138と搬送ベルト111との間に挟み込まれる。これによって、印刷用紙Pは、搬送ベルト111の搬送面127に押し付けられ、搬送面127上に固着する。そして、印刷用紙Pは、搬送ベルト111の回転に従って、液体吐出ヘッド2が設置されている方向へと搬送される。なお、搬送ベルト111の外周面113に粘着性のシリコンゴムによる処理を施してもよい。これにより、印刷用紙Pを搬送面127に確実に固着させることができる。   The printing paper P sent out from the paper supply unit 114 to the transport unit 120 is sandwiched between the nip roller 138 and the transport belt 111. As a result, the printing paper P is pressed against the transport surface 127 of the transport belt 111 and is fixed on the transport surface 127. The printing paper P is transported in the direction in which the liquid ejection head 2 is installed according to the rotation of the transport belt 111. The outer peripheral surface 113 of the conveyor belt 111 may be treated with adhesive silicon rubber. Thereby, the printing paper P can be securely fixed to the transport surface 127.

液体吐出ヘッド2は、下端にヘッド本体2aを有している。ヘッド本体2aの下面は、液体を吐出する多数の吐出孔が設けられている吐出孔面4−1となっている。   The liquid discharge head 2 has a head body 2a at the lower end. The lower surface of the head body 2a is a discharge hole surface 4-1, in which a large number of discharge holes for discharging liquid are provided.

1つの液体吐出ヘッド2に設けられた液体吐出孔8からは、同じ色の液滴(インク)が吐出されるようになっている。各液体吐出ヘッド2には図示しない外部液体タンクから液体が供給される。各液体吐出ヘッド2の液体吐出孔8は、液体吐出孔面に開口しており、一方方向(印刷用紙Pと平行で印刷用紙Pの搬送方向に直交する方向であり、液体吐出ヘッド2の長手方向)に等間隔で配置されているため、一方方向に隙間なく印刷することができる。各液体吐出ヘッド2から吐出される液体の色は、例えば、それぞれ、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)およびブラック(K)である。各液体吐出ヘッド2は、液体吐出ヘッド本体13の下面と搬送ベルト111の搬送面127との間にわずかな隙間をおいて配置されている。   Liquid droplets (ink) of the same color are ejected from the liquid ejection holes 8 provided in one liquid ejection head 2. Each liquid discharge head 2 is supplied with liquid from an external liquid tank (not shown). The liquid ejection holes 8 of each liquid ejection head 2 are open to the surface of the liquid ejection holes, and are in one direction (a direction parallel to the printing paper P and perpendicular to the conveyance direction of the printing paper P, and the longitudinal direction of the liquid ejection head 2. (Direction) at equal intervals, it is possible to print without gaps in one direction. The colors of the liquid ejected from each liquid ejection head 2 are, for example, magenta (M), yellow (Y), cyan (C), and black (K), respectively. Each liquid discharge head 2 is arranged with a slight gap between the lower surface of the liquid discharge head main body 13 and the transport surface 127 of the transport belt 111.

搬送ベルト111によって搬送された印刷用紙Pは、液体吐出ヘッド2と搬送ベルト111との間の隙間を通過する。その際に、液体吐出ヘッド2を構成するヘッド本体2aから印刷用紙Pの上面に向けて液滴が吐出される。これによって、印刷用紙Pの上面には、制御部100によって記憶された画像データに基づくカラー画像が形成される。   The printing paper P transported by the transport belt 111 passes through the gap between the liquid ejection head 2 and the transport belt 111. At that time, droplets are ejected from the head main body 2 a constituting the liquid ejection head 2 toward the upper surface of the printing paper P. As a result, a color image based on the image data stored by the control unit 100 is formed on the upper surface of the printing paper P.

搬送ユニット120と紙受け部116との間には、剥離プレート140と二対の送りローラ121aおよび121bならびに122aおよび122bとが配置されている。カラー画像が印刷された印刷用紙Pは、搬送ベルト111によって剥離プレート140へと搬送される。このとき、印刷用紙Pは、剥離プレート140の右端によって、搬送面127から剥離される。そして、印刷用紙Pは、送りローラ121a〜122bによって、紙受け部116に送り出される。このように、印刷済みの印刷用紙Pが順次紙受け部116に送られ、紙受け部116に重ねられる。   A separation plate 140 and two pairs of feed rollers 121a and 121b and 122a and 122b are arranged between the transport unit 120 and the paper receiver 116. The printing paper P on which the color image is printed is conveyed to the peeling plate 140 by the conveying belt 111. At this time, the printing paper P is peeled from the transport surface 127 by the right end of the peeling plate 140. Then, the printing paper P is sent out to the paper receiving unit 116 by the feed rollers 121a to 122b. In this way, the printed printing paper P is sequentially sent to the paper receiving unit 116 and stacked on the paper receiving unit 116.

なお、印刷用紙Pの搬送方向について最も上流側にある液体吐出ヘッド2とニップローラ138との間には、紙面センサ133が設置されている。紙面センサ133は、発光素子および受光素子によって構成され、搬送経路上の印刷用紙Pの先端位置を検出することができる。紙面センサ133による検出結果は制御部100に送られる。制御部100は、紙面センサ133から送られた検出結果により、印刷用紙Pの搬送と画像の印刷とが同期するように、液体吐出ヘッド2や搬送モータ174等を制御することができる。   Note that a paper surface sensor 133 is installed between the liquid ejection head 2 and the nip roller 138 that are the most upstream in the transport direction of the printing paper P. The paper surface sensor 133 includes a light emitting element and a light receiving element, and can detect the leading end position of the printing paper P on the transport path. The detection result by the paper surface sensor 133 is sent to the control unit 100. The control unit 100 can control the liquid ejection head 2, the conveyance motor 174, and the like so that the conveyance of the printing paper P and the printing of the image are synchronized based on the detection result sent from the paper surface sensor 133.

次に、本発明の液体吐出ヘッド2について説明する。図2は、ヘッド本体2aの平面図である。図3は、図2の吐出ヘッド2に含まれている、一つの液体吐出素子を含む部分縦断面図である。図4(a)は、図2の吐出ヘッド2に含まれている流路部材4の位置測定部7の部分縦断面図である。   Next, the liquid discharge head 2 of the present invention will be described. FIG. 2 is a plan view of the head main body 2a. FIG. 3 is a partial longitudinal sectional view including one liquid discharge element included in the discharge head 2 of FIG. FIG. 4A is a partial longitudinal sectional view of the position measuring unit 7 of the flow path member 4 included in the ejection head 2 of FIG.

液体吐出ヘッド2は、ヘッド本体2a以外にリザーバや、金属製の筐体を含んでいる。また。ヘッド本体2aは、流路部材4と、変位素子(加圧部)30が作り込まれている圧電アクチュエータ基板21とを含んでいる。   The liquid ejection head 2 includes a reservoir and a metal casing in addition to the head body 2a. Also. The head body 2 a includes a flow path member 4 and a piezoelectric actuator substrate 21 in which a displacement element (pressurizing unit) 30 is formed.

ヘッド本体2aを構成する流路部材4は、共通流路であるマニホールド5と、マニホールド5と繋がっている複数の加圧室10と、複数の加圧室10とそれぞれ繋がっている複数の吐出孔8とを備えている。加圧室10は流路部材4の上面に開口しており、流路部材4の上面が加圧室面4−2となっている。また、流路部材4の上面にはマニホールド5と繋がる開口5aを有し、この開口5aより液体が供給されるようになっている。さらに、流路部材4には、加圧室面4−2の方向から位置が測定できるように位置測定部70が設けられている。   The flow path member 4 constituting the head body 2a includes a manifold 5 which is a common flow path, a plurality of pressurizing chambers 10 connected to the manifold 5, and a plurality of discharge holes respectively connected to the plurality of pressurizing chambers 10. 8 and. The pressurizing chamber 10 opens to the upper surface of the flow path member 4, and the upper surface of the flow path member 4 is a pressurizing chamber surface 4-2. In addition, an opening 5a connected to the manifold 5 is provided on the upper surface of the flow path member 4, and liquid is supplied from the opening 5a. Further, the flow path member 4 is provided with a position measuring unit 70 so that the position can be measured from the direction of the pressurizing chamber surface 4-2.

また、流路部材4の上面には、変位素子30を含む圧電アクチュエータ基板21が接合されており、各変位素子30が加圧室10上に位置するように設けられている。また、圧電アクチュエータ基板21には、各変位素子30に信号を供給するためのFPC(Flexible Printed Circuit)などの信号伝達部92が接続されている。図2には、2つの信号伝達部92が圧電アクチュエータ基板21に繋がる状態が分かるように、信号伝達部92の圧電アクチュエータ21に接続される付近の外形を点線で示した。圧電アクチュエータ21に電気的に接続されている、信号伝達部92に形成されている電極は、信号伝達部92の端部に、矩形状に配置されている。2つの信号伝達部92は、圧電アクチュエータ基板21の短手方向の中央部にそれぞれの端がくるように接続されている。2つの信号伝達部92は、中央部から圧電アクチュエータ基板21の長辺に向かって伸びている。   A piezoelectric actuator substrate 21 including a displacement element 30 is bonded to the upper surface of the flow path member 4, and each displacement element 30 is provided so as to be positioned on the pressurizing chamber 10. In addition, a signal transmission unit 92 such as an FPC (Flexible Printed Circuit) for supplying a signal to each displacement element 30 is connected to the piezoelectric actuator substrate 21. In FIG. 2, the outline of the vicinity of the signal transmission unit 92 connected to the piezoelectric actuator 21 is indicated by a dotted line so that the two signal transmission units 92 are connected to the piezoelectric actuator substrate 21. The electrodes formed on the signal transmission unit 92 that are electrically connected to the piezoelectric actuator 21 are arranged in a rectangular shape at the end of the signal transmission unit 92. The two signal transmission portions 92 are connected so that their ends come to the center portion in the short direction of the piezoelectric actuator substrate 21. The two signal transmission portions 92 extend from the central portion toward the long side of the piezoelectric actuator substrate 21.

また、信号伝達部92にはドライバICが実装されている。ドライバICは金属製の筐体に押し付けられるように実装されており、ドライバICの熱は、金属製の筐体に伝わり、外部に放散される。圧電アクチュエータ基板21上の変位素子30を駆動する駆動信号は、ドライバIC内で生成される。駆動信号の生成を制御する信号は、制御部100で生成され、信号伝達部92の圧電アクチュエータ基板21と接続された側と反対側の端から入力される。制御部100と信号伝達部92との間には、必要に応じて、液体吐出ヘッド2内に回路基板などが設けられる。   In addition, a driver IC is mounted on the signal transmission unit 92. The driver IC is mounted so as to be pressed against the metal casing, and the heat of the driver IC is transmitted to the metal casing and dissipated to the outside. A drive signal for driving the displacement element 30 on the piezoelectric actuator substrate 21 is generated in the driver IC. A signal for controlling the generation of the drive signal is generated by the control unit 100 and input from the end of the signal transmission unit 92 opposite to the side connected to the piezoelectric actuator substrate 21. A circuit board or the like is provided in the liquid ejection head 2 between the control unit 100 and the signal transmission unit 92 as necessary.

ヘッド本体2aは、平板状の流路部材4と、流路部材4上に接続された変位素子30を含む圧電アクチュエータ基板21を1つ有している。圧電アクチュエータ基板21の平面形状は長方形状であり、その長方形の長辺が流路部材4の長手方向に沿うように流路部材4の上面に配置されている。   The head body 2 a has one piezoelectric actuator substrate 21 including a flat plate-like flow path member 4 and a displacement element 30 connected on the flow path member 4. The planar shape of the piezoelectric actuator substrate 21 is rectangular, and is arranged on the upper surface of the flow path member 4 so that the long side of the rectangle is along the longitudinal direction of the flow path member 4.

流路部材4の内部には2つのマニホールド5が形成されている。マニホールド5は流路部材4の長手方向の一端部側から、他端部側に延びる細長い形状を有しており、その両端部において、流路部材4の上面に開口しているマニホールドの開口5aが形成されている。マニホールド5の両端部から流路部材4へ液体を供給することにより、液体の供給不足が起り難くできる。また、マニホールド5の一端から供給する場合と比較して、マニホールド5を液体が流れる際に生じる圧力損失の差を約半分にできるため、液体吐出特性のばらつきを少なくできる。さらに、圧力損失の差を少なくするために、マニホールド5の中央付近で供給したり、マニホールド5の途中の数か所から供給することも考えられるが、そのような構造では液体吐出ヘッド2の幅が大きくなり、吐出孔8の配置の液体吐出ヘッド2の幅方向への広がりも大きくなってしまう。そのような配置は、液体吐出ヘッド2をプリンタ1に取り付ける角度のずれが印刷結果に与える影響が大きくなるので好ましくない。複数の液体吐出ヘッド2を用いて印刷する場合においても、複数の液体吐出ヘッド2の全体の吐出孔8が配置されている面積が広がるので、複数の液体吐出ヘッド2の相対的な位置の精度が印刷結果に与える影響が大きくなるので好ましくない。そのため、液体吐出ヘッド2の幅を小さくしつつ、圧力損失の差を少なくするためには、マニホールド5の両端から供給するのが好ましい。   Two manifolds 5 are formed inside the flow path member 4. The manifold 5 has an elongated shape that extends from one end side in the longitudinal direction of the flow path member 4 to the other end side, and the manifold opening 5a that opens to the upper surface of the flow path member 4 at both ends. Is formed. By supplying the liquid from both ends of the manifold 5 to the flow path member 4, it is possible to prevent the liquid from being insufficiently supplied. Further, as compared with the case where the liquid is supplied from one end of the manifold 5, the difference in pressure loss caused when the liquid flows through the manifold 5 can be reduced to about half, so that the variation in the liquid discharge characteristics can be reduced. Further, in order to reduce the difference in pressure loss, it is conceivable to supply near the center of the manifold 5 or from several places along the manifold 5, but in such a structure, the width of the liquid discharge head 2 is considered. And the spread in the width direction of the liquid discharge head 2 in the arrangement of the discharge holes 8 also increases. Such an arrangement is not preferable because the influence of the deviation of the angle at which the liquid ejection head 2 is attached to the printer 1 on the printing result is increased. Even when printing is performed using a plurality of liquid ejection heads 2, the area in which the entire ejection holes 8 of the plurality of liquid ejection heads 2 are arranged increases, so that the relative position accuracy of the plurality of liquid ejection heads 2 is increased. Is not preferable because the influence on the printing result becomes large. Therefore, in order to reduce the difference in pressure loss while reducing the width of the liquid discharge head 2, it is preferable to supply from both ends of the manifold 5.

また、マニホールド5は、少なくとも加圧室10に繋がっている領域である長さ方向の中央部分が、幅方向に間隔を開けて設けられた隔壁15で仕切られている。隔壁15は、加圧室10に繋がっている領域である長さ方向の中央部分では、マニホールド5と同じ高さを有し、マニホールド5を複数の副マニホールド5bに完全に仕切っている。このようにすることで、平面視したときに、隔壁15と重なるように、吐出孔8および吐出孔8から加圧室10に繋がっているディセンダを設けることができる。   In the manifold 5, at least a central portion in the length direction, which is a region connected to the pressurizing chamber 10, is partitioned by a partition wall 15 provided at an interval in the width direction. The partition wall 15 has the same height as the manifold 5 in the central portion in the length direction, which is a region connected to the pressurizing chamber 10, and completely separates the manifold 5 into a plurality of sub-manifolds 5b. By doing so, it is possible to provide the discharge hole 8 and a descender connected from the discharge hole 8 to the pressurizing chamber 10 so as to overlap with the partition wall 15 when seen in a plan view.

図2では、マニホールド5の両端部を除く全体が隔壁15で仕切られている。このようにする以外に、両端部のうちのどちらかの一端部以外が隔壁15で仕切られているようにしてもよい。また、流路部材4の上面に開口している開口5a付近のみが仕切られておらず、開口5aから流路部材4の深さ方向に向かう間に隔壁が設けられるようにしてもよい。いずれにしても、仕切られていない部分があることにより、流路抵抗が小さくなり、液体の供給量を多くできるので、マニホールド5の両端部が隔壁15で仕切られていないのが好ましい。   In FIG. 2, the whole of the manifold 5 excluding both ends is partitioned by a partition wall 15. In addition to this, other than one of the two end portions may be partitioned by the partition wall 15. In addition, only the vicinity of the opening 5a opened on the upper surface of the flow path member 4 is not partitioned, and a partition wall may be provided in the depth direction of the flow path member 4 from the opening 5a. In any case, it is preferable that both ends of the manifold 5 are not partitioned by the partition wall 15 because the flow resistance is reduced and the supply amount of the liquid can be increased because there is a portion that is not partitioned.

複数に分けられた部分のマニホールド5を副マニホールド5bと呼ぶことがある。本実施例においては、マニホールド5は独立して2本設けられており、それぞれの両端部に開口5aが設けられている。また、1つのマニホールド5には、7つの隔壁15が設けられており、8つの副マニホールド5bに分けられている。副マニホールド5bの幅は、隔壁15の幅より大きくなっており、これにより副マニホールド5bに多くの液体を流すことができる。また、7つの隔壁15は、幅方向の中央に近いほど、長さが長くなっており、マニホールド5の両端において、幅方向の中央に近い隔壁15ほど、隔壁15の端がマニホールド5の端に近くなっている。これにより、マニホールド5の外側の壁により生じる流路抵抗と、隔壁15により生じる流路抵抗との間のバランスがとれ、各副マニホールド5bのうち、加圧室10に繋がる部分である個別供給流路14が形成されている領域の端における液体の圧力差を少なくできる。この個別供給流路14での圧力差は、加圧室10内の液体に加わる圧力差につながるため、個別供給流路14での圧力差を少なくすれば、吐出ばらつきを低減できる。   The portion of the manifold 5 divided into a plurality of parts may be referred to as a sub-manifold 5b. In this embodiment, two manifolds 5 are provided independently, and openings 5a are provided at both ends. One manifold 5 is provided with seven partition walls 15 and divided into eight sub-manifolds 5b. The width of the sub-manifold 5b is larger than the width of the partition wall 15, so that a large amount of liquid can flow through the sub-manifold 5b. In addition, the length of the seven partition walls 15 becomes longer as they are closer to the center in the width direction. At both ends of the manifold 5, the ends of the partition walls 15 are closer to the ends of the manifold 5 as the partition walls 15 are closer to the center in the width direction. It ’s close. As a result, the flow resistance generated by the outer wall of the manifold 5 and the flow resistance generated by the partition wall 15 are balanced, and the individual supply flow that is the portion connected to the pressurizing chamber 10 in each sub-manifold 5b. The pressure difference of the liquid at the end of the region where the channel 14 is formed can be reduced. Since the pressure difference in the individual supply channel 14 leads to a pressure difference applied to the liquid in the pressurizing chamber 10, the discharge variation can be reduced if the pressure difference in the individual supply channel 14 is reduced.

副マニホールド5bの中には、幅方向に横切るように支持体が設けられている。支持体は、隣接する隔壁15同士を繋ぐか、最も端の隔壁15とマニホールド5の壁とを繋いでいる。流路部材4は、平板状のプレート4a〜lが積層された構造をしており、製造工程において、支持体は、隔壁15となる仕切り部を支えている。このような構造をしていることにより、プレート4a〜lを積層するだけで、各流路が作り込まれた流路部材4を作製することができる。本実施形態においては、仕切り部は、支持体がないとプレートから脱落してしまう。また、仕切り部の長さ方向の端部がプレートに繋がっている構造にすれば、仕切り部が脱落することはないが、一方方向に長い副マニホールド5bを仕切る隔壁15となる仕切り部は、支持体17がないと、副マニホールド5bの幅方向に積層ずれを生じ易い。そのため。副マニホールド5bを幅方向に横切るように支持体を設けることで、流路の製造精度を高くすることができる。   A support body is provided in the sub-manifold 5b so as to cross the width direction. The support body connects adjacent partition walls 15, or connects the partition wall 15 at the end and the wall of the manifold 5. The flow path member 4 has a structure in which flat plates 4a to 4l are laminated, and the support supports a partition portion that becomes the partition wall 15 in the manufacturing process. By having such a structure, the flow path member 4 in which each flow path is built can be produced only by stacking the plates 4a to 4l. In this embodiment, a partition part will drop from a plate, if there is no support body. Further, if the structure is such that the end portion in the length direction of the partition portion is connected to the plate, the partition portion will not fall off, but the partition portion serving as the partition wall 15 that partitions the sub-manifold 5b long in one direction is supported. Without the body 17, stacking deviation is likely to occur in the width direction of the sub-manifold 5b. for that reason. By providing the support so as to cross the sub-manifold 5b in the width direction, the manufacturing accuracy of the flow path can be increased.

流路部材4は、複数の加圧室10が2次元的に広がって形成されている。加圧室10は、角部にアールが施されたほぼ菱形の平面形状を有する中空の領域である。   The flow path member 4 is formed by two-dimensionally expanding a plurality of pressurizing chambers 10. The pressurizing chamber 10 is a hollow region having a substantially rhombic planar shape with rounded corners.

加圧室10は1つの副マニホールド5bと個別供給流路14を介して繋がっている。1つの副マニホールド5bに沿うようにして、この副マニホールド5bに繋がっている加圧室10の列である加圧室列が、副マニホールド5bの両側に1列ずつ、合計2列設けられている。したがって、1つのマニホールド5に対して、16列の加圧室が設けられており、ヘッド本体2a全体では32列の加圧室列が設けられている。各加圧室列における加圧室10の長手方向の間隔は同じであり、例えば、37.5dpiの間隔となっている。   The pressurizing chamber 10 is connected to one sub-manifold 5b through an individual supply channel 14. Along with one sub-manifold 5b, two rows of pressurizing chambers, which are rows of pressurizing chambers 10 connected to the sub-manifold 5b, are provided on each side of the sub-manifold 5b. . Accordingly, 16 rows of pressurizing chambers are provided for one manifold 5, and 32 rows of pressurizing chambers are provided in the entire head body 2a. The interval in the longitudinal direction of the pressurizing chamber 10 in each pressurizing chamber row is the same, for example, 37.5 dpi.

1つのマニホールド5に繋がっている加圧室10は、矩形状の圧電アクチュエータ基板21の各外辺に沿った行および列をなす格子上に配置されている。これにより、圧電アクチュエータ基板21の外辺から、加圧室10の上に形成されている個別電極25が等距離に配置されることになるので、個別電極25を形成する際に、圧電アクチュエータ基板21に変形が生じ難くできる。圧電アクチュエータ基板21と流路部材4とを接合する際に、この変形が大きいと外辺に近い変位素子30に応力が加わり、変位特性にばらつきが生じるおそれがあるが、変形を少なくすることで、そのばらつきを低減できる。また、最も外辺に近い加圧室列の外側にダミー加圧室16のダミー加圧室列が設けられているために、変形の影響をより受け難くできる。加圧室列に属する加圧室10は等間隔で配置されており、加圧室列に対応する個別電極25も等間隔で配置されている。加圧室列は短手方向に等間隔で配置されており、加圧室列に対応する個別電極25の列も短手方向に等間隔で配置されている。これにより、特にクロストークの影響が大きくなる部位をなくすことができる。   The pressurizing chamber 10 connected to one manifold 5 is arranged on a lattice that forms rows and columns along each outer side of the rectangular piezoelectric actuator substrate 21. As a result, the individual electrodes 25 formed on the pressurizing chamber 10 are arranged at equal distances from the outer side of the piezoelectric actuator substrate 21. Therefore, when forming the individual electrodes 25, the piezoelectric actuator substrate is formed. 21 can be hardly deformed. When the piezoelectric actuator substrate 21 and the flow path member 4 are joined, if this deformation is large, stress may be applied to the displacement element 30 near the outer side, resulting in variations in displacement characteristics. However, by reducing the deformation, The variation can be reduced. Further, since the dummy pressurizing chamber row of the dummy pressurizing chamber 16 is provided outside the pressurizing chamber row closest to the outer side, it is possible to make it less susceptible to deformation. The pressurizing chambers 10 belonging to the pressurizing chamber row are arranged at equal intervals, and the individual electrodes 25 corresponding to the pressurizing chamber rows are also arranged at equal intervals. The pressurizing chamber rows are arranged at equal intervals in the short direction, and the rows of the individual electrodes 25 corresponding to the pressurizing chamber rows are also arranged at equal intervals in the short direction. Thereby, it is possible to eliminate a portion where the influence of the crosstalk becomes particularly large.

本実施例では、加圧室10は格子状に配置したが、隣接する圧室列11に属する加圧室10の間に角部が位置するように千鳥状に配置してもよい。このようにすると、隣接加圧室列に属する加圧室10の間の距離がより長くなるので、よりクロストークを抑制できる。   In this embodiment, the pressurizing chambers 10 are arranged in a lattice shape, but may be arranged in a staggered manner so that corners are located between the pressurizing chambers 10 belonging to the adjacent pressure chamber rows 11. In this way, since the distance between the pressurizing chambers 10 belonging to the adjacent pressurizing chamber row becomes longer, crosstalk can be further suppressed.

加圧室列をどのように並べるかによらず、流路部材4を平面視したとき、1つの加圧室列に属する加圧室10が、隣接する加圧室列に属する加圧室10と、液体吐出ヘッド2の長手方向において、重ならないように配置することにより、クロストークを抑制できる。一方、加圧室列の間の距離を離すと、液体吐出ヘッド2の幅が大きくなるので、プリンタ1に対する液体吐出ヘッド2の設置角度の精度や、複数の液体吐出ヘッド2を使用する際の、液体吐出ヘッド2の相対位置の精度が印刷結果に与える影響が大きくなる。そこで、隔壁15の幅を副マニホールド5bよりも小さくすることで、それらの精度が印刷結果に与える影響を少なくできる。   Regardless of how the pressurizing chamber rows are arranged, when the flow path member 4 is viewed in plan, the pressurizing chamber 10 belonging to one pressurizing chamber row belongs to the pressurizing chamber 10 belonging to the adjacent pressurizing chamber row. By arranging the liquid discharge heads 2 so as not to overlap in the longitudinal direction of the liquid discharge head 2, crosstalk can be suppressed. On the other hand, if the distance between the pressurizing chamber rows is increased, the width of the liquid discharge head 2 is increased, so that the accuracy of the installation angle of the liquid discharge head 2 with respect to the printer 1 and the use of a plurality of liquid discharge heads 2 are increased. In addition, the influence of the relative position accuracy of the liquid ejection head 2 on the printing result is increased. Therefore, by making the width of the partition wall 15 smaller than that of the sub-manifold 5b, the influence of the accuracy on the printing result can be reduced.

1つの副マニホールド5bに繋がっている加圧室10は、2列の加圧室列をなしており、1つの加圧室列に属する加圧室10から繋がっている吐出孔8は、1つの吐出孔列をなしている。2列の加圧室列に属する加圧室10に繋がっている吐出孔8はそれぞれ、副マニホールド5bの異なる側に開口している。隔壁15には、2列の吐出孔列が設けられているが、それぞれの吐出孔列に属する吐出孔8は、吐出孔8に近い側の副マニホールド5bに加圧室10を介して繋がっている。隣接する副マニホールド5bに加圧室列を介して繋がっている吐出孔8と液体吐出ヘッド2の長手方向において重ならないように配置されていると、加圧室10と吐出孔8とを繋ぐ流路間のクロストークが抑制できるので、さらにクロストークを少なくすることができる。加圧室10と吐出孔8とを繋ぐ流路全体が、液体吐出ヘッド2の長手方向において重ならないように配置されていると、さらにクロストークを少なくすることができる。   The pressurizing chambers 10 connected to one sub-manifold 5b form two pressurizing chamber rows, and the discharge holes 8 connected to the pressurizing chambers 10 belonging to one pressurizing chamber row have one discharge hole 8. A discharge hole array is formed. The discharge holes 8 connected to the pressurizing chambers 10 belonging to the two pressurizing chamber rows open on different sides of the sub manifold 5b. The partition wall 15 is provided with two discharge hole arrays. The discharge holes 8 belonging to each of the discharge hole arrays are connected to the sub-manifold 5b near the discharge hole 8 via the pressurizing chamber 10. Yes. If the discharge hole 8 connected to the adjacent sub-manifold 5b via the pressurizing chamber row is arranged so as not to overlap in the longitudinal direction of the liquid discharge head 2, the flow connecting the pressurizing chamber 10 and the discharge hole 8 Since crosstalk between roads can be suppressed, crosstalk can be further reduced. If the entire flow path connecting the pressurizing chamber 10 and the discharge hole 8 is arranged so as not to overlap in the longitudinal direction of the liquid discharge head 2, crosstalk can be further reduced.

また、平面視において、加圧室10と副マニホールド5bとが重なるように配置することにより、液体吐出ヘッド2の幅を小さくできる。加圧室10の面積に対する、重なっている面積の割合が80%以上、さらに90%以上にすることで、液体吐出ヘッド2の幅をより小さくできる。また、加圧室10と副マニホールド5bとが重なっている部分の加圧室10の底面は、副マニホールド5bと重なっていない場合と比較して剛性が低くなっており、その差により吐出特性がばらつくおそれがある。加圧室10全体の面積に対する、副マニホールド5bと重なっている加圧室10の面積の割合を、各加圧室10で略同じにすることで、加圧室10を構成する底面の剛性が変わることによる吐出特性のばらつきを少なくすることができる。ここで略同じとは、面積の割合の差が、10%以下、特に5%
以下であることを言う。
In addition, the width of the liquid discharge head 2 can be reduced by arranging the pressurizing chamber 10 and the sub-manifold 5b so as to overlap each other in plan view. When the ratio of the overlapping area to the area of the pressurizing chamber 10 is 80% or more, and further 90% or more, the width of the liquid discharge head 2 can be further reduced. Further, the bottom surface of the pressurizing chamber 10 where the pressurizing chamber 10 and the sub-manifold 5b overlap is less rigid than the case where the pressurizing chamber 10 and the sub-manifold 5b do not overlap. There is a risk of variation. By making the ratio of the area of the pressurizing chamber 10 overlapping the sub-manifold 5b to the area of the entire pressurizing chamber 10 substantially the same in each pressurizing chamber 10, the rigidity of the bottom surface constituting the pressurizing chamber 10 is increased. Variations in ejection characteristics due to changes can be reduced. Here, “substantially the same” means that the difference in area ratio is 10% or less, particularly 5%.
Say the following.

1つのマニホールド5に繋がっている複数の加圧室10により加圧室群が構成されており、マニホールド5が2つあるため、加圧室群は2つある。各加圧室群内における吐出に関わる加圧室10の配置は同じで、短手方向に平行移動させた配置されている。これらの加圧室10は、流路部材4の上面における圧電アクチュエータ基板21に対向する領域に、加圧室群間などの少し間隔が広くなった部分があるものの、ほぼ全面にわたって配列されている。つまり、これらの加圧室10によって形成された加圧室群は圧電アクチュエータ基板21とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有している。また、各加圧室10の開口は、流路部材4の上面に圧電アクチュエータ基板21が接合されることで閉塞されている。   A plurality of pressurizing chambers are formed by a plurality of pressurizing chambers 10 connected to one manifold 5. Since there are two manifolds 5, there are two pressurizing chamber groups. The arrangement of the pressurizing chambers 10 related to ejection in each pressurizing chamber group is the same, and is arranged to be translated in the lateral direction. These pressurizing chambers 10 are arranged over almost the entire surface although there are portions where the gaps between the pressurizing chamber groups are slightly wide in the region facing the piezoelectric actuator substrate 21 on the upper surface of the flow path member 4. . That is, the pressurizing chamber group formed by these pressurizing chambers 10 occupies an area having almost the same size and shape as the piezoelectric actuator substrate 21. Further, the opening of each pressurizing chamber 10 is closed by bonding the piezoelectric actuator substrate 21 to the upper surface of the flow path member 4.

加圧室10の個別供給流路14が繋がっている角部と対向する角部からは、流路部材4の下面の吐出孔面4−1に開口している吐出孔8に繋がるディセンダが伸びている。ディセンダは、平面視において、加圧室10から離れる方向に伸びている。より具体的には、加圧室10の長い対角線に沿う方向に離れつつ、その方向に対して左右にずれながら伸びている。これにより、加圧室10は各加圧室列内での間隔が37.5dpiになっている格子状の配置にしつつ、吐出孔8は、全体で1200dpiの間隔で配置することができる。   A descender connected to the discharge hole 8 opened in the discharge hole surface 4-1 on the lower surface of the flow path member 4 extends from a corner portion of the pressurizing chamber 10 facing the corner portion where the individual supply flow path 14 is connected. ing. The descender extends in a direction away from the pressurizing chamber 10 in plan view. More specifically, the pressurizing chamber 10 extends away from the direction along the long diagonal line while being shifted to the left and right with respect to that direction. As a result, the discharge chambers 8 can be arranged at an interval of 1200 dpi as a whole, while the pressurization chambers 10 are arranged in a lattice pattern in which the intervals in the respective pressurization chamber rows are 37.5 dpi.

これは別の言い方をすると、流路部材4の長手方向に平行な仮想直線に対して直交するように吐出孔8を投影すると、仮想直線のある範囲に、各マニホールド5に繋がっている16個の吐出孔8、全部で32個の吐出孔8が、1200dpiの等間隔となっているということである。これにより、全てのマニホールド5に同じ色のインクを供給することで、全体として長手方向に1200dpiの解像度で画像が形成可能となる。また、1つのマニホールド5に繋がっている1個の吐出孔8は、上述の仮想直線の範囲で600dpiの等間隔になっている。これにより、各マニホールド5に異なる色のインクを供給することで、全体として長手方向に600dpiの解像度で2色の画像が形成可能となる。この場合、2つの液体吐出ヘッド2を用いれば、600dpiの解像度で4色の画像が形成可能となり、600dpiで印刷可能な液体吐出ヘッドを用いるよりも、印刷精度が高くなり、印刷のセッティングも簡単にできる。   In other words, when the discharge holes 8 are projected so as to be orthogonal to a virtual straight line parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4, 16 pieces connected to each manifold 5 within a range of the virtual straight line. In other words, a total of 32 discharge holes 8 are equally spaced at 1200 dpi. Thus, by supplying the same color ink to all the manifolds 5, an image can be formed with a resolution of 1200 dpi in the longitudinal direction as a whole. Further, one discharge hole 8 connected to one manifold 5 is equally spaced at 600 dpi within the above-described imaginary straight line range. As a result, by supplying different colors of ink to the respective manifolds 5, it is possible to form two-color images with a resolution of 600 dpi in the longitudinal direction as a whole. In this case, if two liquid ejection heads 2 are used, an image of four colors can be formed at a resolution of 600 dpi, and printing accuracy is higher and printing settings are easier than using a liquid ejection head capable of printing at 600 dpi. Can be.

さらに、液体吐出ヘッド2には、マニホールドの開口5aからの液体の供給を安定させるように流路部材4に、リザーバを接合してもよい。リザーバには、外部から供給された液体を分岐させて、2つの開口5aに繋がる流路が設けられることにより、2つの開口に液体を安定して供給できる。分岐してからの流路長をほぼ等しくすることで、外部から供給される液体の温度変動や圧力変動が、マニホールド5の両端の開口5aに、少ない時間差で伝わるため、液体吐出ヘッド2内の液滴の吐出特性のばらつきをより少なくできる。リザーバにダンパを設けることで、さらに液体の供給が安定化できる。さらに、液体中の異物などが流路部材4に向かうのを抑制するように、フィルタを設けてもよい。またさらに、流路部材4に向かう液体の温度を安定化させるようにヒータを設けてもよい。   Furthermore, a reservoir may be joined to the flow path member 4 in the liquid ejection head 2 so as to stabilize the liquid supply from the opening 5a of the manifold. The reservoir is provided with a flow path that branches the liquid supplied from the outside and is connected to the two openings 5a, so that the liquid can be stably supplied to the two openings. By making the flow path lengths after branching substantially equal, temperature fluctuations and pressure fluctuations of the liquid supplied from the outside are transmitted to the openings 5a at both ends of the manifold 5 with a small time difference. Variations in droplet ejection characteristics can be further reduced. By providing a damper in the reservoir, the liquid supply can be further stabilized. Further, a filter may be provided so as to prevent foreign matters in the liquid from moving toward the flow path member 4. Furthermore, a heater may be provided so as to stabilize the temperature of the liquid toward the flow path member 4.

圧電アクチュエータ基板21の上面における各加圧室10に対向する位置には個別電極25がそれぞれ形成されている。個別電極25は、加圧室10より一回り小さく、加圧室10とほぼ相似な形状を有している個別電極本体25aと、個別電極本体25aから引き出されている引出電極25bとを含んでおり、個別電極25は、加圧室10と同じように、個別電極列および個別電極群を構成している。また、圧電アクチュエータ基板21の上面には、共通電極24とビアホールを介して電気的に接続されている共通電極用表面電極が形成されている。共通電極用表面電極は、圧電アクチュエータ基板21の短手方向の中央部に、長手方向に沿うように2列形成され、また、長手方向の端近くで短手方向に沿っ
て1列形成されている。図示した、共通電極用表面電極は直線上に断続的に形成されたものであるが、直線上に連続的に形成してもよい。
Individual electrodes 25 are formed at positions facing the pressurizing chambers 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator substrate 21. The individual electrode 25 includes an individual electrode main body 25a that is slightly smaller than the pressurizing chamber 10 and has a shape substantially similar to the pressurizing chamber 10, and an extraction electrode 25b that is extracted from the individual electrode main body 25a. In the same manner as the pressurizing chamber 10, the individual electrode 25 constitutes an individual electrode row and an individual electrode group. In addition, a common electrode surface electrode is formed on the upper surface of the piezoelectric actuator substrate 21 and is electrically connected to the common electrode 24 via a via hole. The surface electrodes for the common electrode are formed in two rows along the longitudinal direction at the central portion in the short direction of the piezoelectric actuator substrate 21 and are formed in one row along the short direction near the end in the longitudinal direction. Yes. The common electrode surface electrode shown in the figure is formed intermittently on a straight line, but may be formed continuously on a straight line.

圧電アクチュエータ基板21は、後述のようにビアホールを形成した圧電セラミック層21a、共通電極24、圧電セラミック層21bを積層し、焼成した後、個別電極25および共通電極用表面電極を同一工程で形成するのが好ましい。個別電極25と加圧室10との位置ばらつきは吐出特性に大きく影響を与えこと、個別電極25を形成した後、焼成すると圧電アクチュエータ基板21に反りが生じるおそれがあり、反りが生じた圧電アクチュエータ基板21を流路部材4に接合すると、圧電アクチュエータ基板21に応力が加わった状態になり、その影響で変位がばらつくおそれがあることから、個別電極25は、焼成後に形成される。共通電極用表面電極も同様に反りを生じされるおそれがあることと、個別電極25と同時に形成した方が、位置精度が高くなり、工程も簡略化できるので、個別電極25と共通電極用表面電極は同一工程で形成される。   The piezoelectric actuator substrate 21 is formed by laminating and firing a piezoelectric ceramic layer 21a having a via hole, a common electrode 24, and a piezoelectric ceramic layer 21b as will be described later, and then forming the individual electrode 25 and the common electrode surface electrode in the same process. Is preferred. The positional variation between the individual electrode 25 and the pressurizing chamber 10 greatly affects the ejection characteristics, and if the individual electrode 25 is formed and then fired, the piezoelectric actuator substrate 21 may be warped. When the substrate 21 is joined to the flow path member 4, stress is applied to the piezoelectric actuator substrate 21, and the displacement may vary due to the influence. Therefore, the individual electrode 25 is formed after firing. Similarly, the surface electrode for the common electrode may be warped, and the formation of the electrode simultaneously with the individual electrode 25 increases the positional accuracy and simplifies the process. The electrodes are formed in the same process.

このような圧電アクチュエータ基板21を焼成する際に生じるおそれのある、焼成収縮によるビアホールの位置ばらつきは、主に圧電アクチュエータ基板21の長手方向に生じるので、共通電極用表面電極が偶数個あるマニホールド5の中央、別の言い方をすれば、圧電アクチュエータ基板21の短手方向の中央に設けられており、共通電極用表面電極が圧電アクチュエータ基板21の長手方向に長い形状をしていることにより、ビアホールと共通電極用表面電極とが位置ずれにより電気的に接続されなくなることを抑制できる。   Such positional variations of via holes due to firing shrinkage that may occur when firing the piezoelectric actuator substrate 21 mainly occur in the longitudinal direction of the piezoelectric actuator substrate 21, so the manifold 5 having an even number of common electrode surface electrodes. In other words, it is provided at the center in the short direction of the piezoelectric actuator substrate 21, and the surface electrode for the common electrode has a long shape in the longitudinal direction of the piezoelectric actuator substrate 21. And the common electrode surface electrode can be prevented from being electrically disconnected due to misalignment.

圧電アクチュエータ基板21には、2枚の信号伝達部92が、圧電アクチュエータ基板21の2つの長辺側から、それぞれ中央に向かうように配置され、接合される。その際、圧電アクチュエータ基板21aの引出電極25bおよび共通電極用表面電極の上に、それぞれ、接続電極26および共通電極用接続電極を形成して接続することで、接続が容易になる。また、その際、共通電極用表面電極および共通電極用接続電極の面積を接続電極26の面積よりも大きくすれば、信号伝達部92の端部(先端および圧電アクチュエータ基板21の長手方向の端)にける接続が、共通電極用表面電極上の接続により強くできるので、信号伝達部92が端からはがれ難くできる。   Two signal transmission portions 92 are arranged and bonded to the piezoelectric actuator substrate 21 from the two long sides of the piezoelectric actuator substrate 21 toward the center. At this time, the connection is facilitated by forming the connection electrode 26 and the common electrode connection electrode on the lead electrode 25b and the common electrode surface electrode of the piezoelectric actuator substrate 21a, respectively, and connecting them. At that time, if the area of the common electrode surface electrode and the common electrode connection electrode is made larger than the area of the connection electrode 26, the end of the signal transmission unit 92 (the end and the end in the longitudinal direction of the piezoelectric actuator substrate 21). Since the connection on the surface can be made stronger by the connection on the surface electrode for the common electrode, the signal transmission part 92 can be hardly separated from the end.

また、吐出孔8は、流路部材4の下面側に配置されたマニホールド5と対向する領域を避けた位置に配置されている。さらに、吐出孔8は、流路部材4の下面側における圧電アクチュエータ基板21と対向する領域内に配置されている。これらの吐出孔8は、1つの群として圧電アクチュエータ基板21とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有しており、対応する圧電アクチュエータ基板21の変位素子30を変位させることにより吐出孔8から液滴が吐出できる。   Further, the discharge hole 8 is arranged at a position avoiding the area facing the manifold 5 arranged on the lower surface side of the flow path member 4. Further, the discharge hole 8 is disposed in a region facing the piezoelectric actuator substrate 21 on the lower surface side of the flow path member 4. These discharge holes 8 occupy a region having almost the same size and shape as the piezoelectric actuator substrate 21 as a group, and the displacement elements 30 of the corresponding piezoelectric actuator substrate 21 are displaced to displace the discharge holes 8 from the discharge holes 8. Droplets can be ejected.

ヘッド本体2aに含まれる流路部材4は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。これらのプレートは、流路部材4の上面から順に、キャビティプレート4a、ベースプレート4b、アパーチャ(しぼり)プレート4c、サプライプレート4d、マニホールドプレート4e〜j、カバープレート4kおよびノズルプレート4lである。これらのプレートには多数の孔が形成されている。各プレートの厚さは10〜300μm程度であることにより、形成する孔の形成精度を高くできる。各プレートは、これらの孔が互いに連通して個別流路12およびマニホールド5を構成するように、位置合わせして積層されている。ヘッド本体2aは、加圧室10は流路部材4の上面に、マニホールド5は内部の下面側に、吐出孔8は下面にと、個別流路12を構成する各部分が異なる位置に互いに近接して配設され、加圧室10を介してマニホールド5と吐出孔8とが繋がる構成を有している。   The flow path member 4 included in the head main body 2a has a laminated structure in which a plurality of plates are laminated. These plates are a cavity plate 4a, a base plate 4b, an aperture plate 4c, a supply plate 4d, manifold plates 4e to j, a cover plate 4k, and a nozzle plate 4l in order from the upper surface of the flow path member 4. A number of holes are formed in these plates. Since the thickness of each plate is about 10 to 300 μm, the formation accuracy of the holes to be formed can be increased. Each plate is aligned and laminated so that these holes communicate with each other to form the individual flow path 12 and the manifold 5. In the head main body 2a, the pressurizing chamber 10 is on the upper surface of the flow path member 4, the manifold 5 is on the inner lower surface side, the discharge holes 8 are on the lower surface, and the parts constituting the individual flow path 12 are close to each other in different positions. The manifold 5 and the discharge hole 8 are connected via the pressurizing chamber 10.

各プレートに形成された、吐出に関わる孔について説明する。これらの孔には、次のよ
うなものがある。第1に、キャビティプレート4aに形成された加圧室10である。第2に、加圧室10の一端からマニホールド5へと繋がる個別供給流路14を構成する連通孔である。この連通孔は、ベースプレート4b(詳細には加圧室10の入り口)からサプライプレート4c(詳細にはマニホールド5の出口)までの各プレートに形成されている。なお、この個別供給流路14には、アパーチャプレート4cに形成されている、流路の断面積が小さくなっている部位であるしぼり6が含まれている。
The holes related to ejection formed in each plate will be described. These holes include the following. The first is the pressurizing chamber 10 formed in the cavity plate 4a. Second, there is a communication hole that constitutes an individual supply channel 14 that is connected from one end of the pressurizing chamber 10 to the manifold 5. This communication hole is formed in each plate from the base plate 4b (specifically, the inlet of the pressurizing chamber 10) to the supply plate 4c (specifically, the outlet of the manifold 5). The individual supply flow path 14 includes a squeeze 6 that is formed in the aperture plate 4c and is a portion where the cross-sectional area of the flow path is small.

第3に、加圧室10の他端から吐出孔8へと連通する流路を構成する連通孔であり、この連通孔は、以下の記載においてディセンダ(部分流路)と呼称される。ディセンダは、ベースプレート4b(詳細には加圧室10の出口)からノズルプレート4l(詳細には吐出孔8)までの各プレートに形成されている。ノズルプレート4lの孔は、吐出孔8として、流路部材4の外部に開口している径が、例えば10〜40μmのもので、内部に向かって径が大きくなっていくものが開けられている。第4に、マニホールド5を構成する連通孔である。この連通孔は、マニホールドプレート4e〜jに形成されている。マニホールドプレート4e〜jには、副マニホールド5bを構成するように隔壁15となる仕切り部が残るように孔が形成されている。各マニホールドプレート4e〜jにおける仕切り部は、ハーフエッチングした支持部で各マニホールドプレート4e〜jと繋がった状態にされる。   Third, there is a communication hole constituting a flow path communicating from the other end of the pressurizing chamber 10 to the discharge hole 8, and this communication hole is referred to as a descender (partial flow path) in the following description. The descender is formed on each plate from the base plate 4b (specifically, the outlet of the pressurizing chamber 10) to the nozzle plate 4l (specifically, the discharge hole 8). The hole of the nozzle plate 41 is opened as a discharge hole 8 having a diameter of 10 to 40 μm, for example, which is open to the outside of the flow path member 4, and the diameter increases toward the inside. . Fourthly, communication holes constituting the manifold 5. The communication holes are formed in the manifold plates 4e to 4j. Holes are formed in the manifold plates 4e to 4j so that the partition portions to be the partition walls 15 remain so as to constitute the sub-manifold 5b. The partition portion in each manifold plate 4e-j is connected to each manifold plate 4e-j by a half-etched support portion.

第1〜4の連通孔が相互に繋がり、マニホールド5からの液体の流入口(マニホールド5の出口)から吐出孔8に至る個別流路12を構成している。マニホールド5に供給された液体は、以下の経路で吐出孔8から吐出される。まず、マニホールド5から上方向に向かって、個別供給流路14に入り、しぼり6の一端部に至る。次に、しぼり6の延在方向に沿って水平に進み、しぼり6の他端部に至る。そこから上方に向かって、加圧室10の一端部に至る。さらに、加圧室10の延在方向に沿って水平に進み、加圧室10の他端部に至る。そこから少しずつ水平方向に移動しながら、主に下方に向かい、下面に開口した吐出孔8へと進む。   The first to fourth communication holes are connected to each other to form an individual flow path 12 from the liquid inflow port (outlet of the manifold 5) to the discharge hole 8 from the manifold 5. The liquid supplied to the manifold 5 is discharged from the discharge hole 8 through the following path. First, from the manifold 5, it enters the individual supply flow path 14 and reaches one end of the throttle 6. Next, it proceeds horizontally along the extending direction of the restriction 6 and reaches the other end of the restriction 6. From there, it reaches one end of the pressurizing chamber 10 upward. Furthermore, it progresses horizontally along the extending direction of the pressurizing chamber 10 and reaches the other end of the pressurizing chamber 10. While moving little by little in the horizontal direction from there, it proceeds mainly downward and proceeds to the discharge hole 8 opened in the lower surface.

次に各プレートの積層精度を測定することのできる位置測定部70について説明する。位置測定部70は、積層精度を測定する以外に、製造工程における位置決めや、ヘッド本体2aの位置決めなどの他の位置測定に用いてもよい。   Next, the position measuring unit 70 capable of measuring the stacking accuracy of each plate will be described. In addition to measuring the stacking accuracy, the position measuring unit 70 may be used for other position measurements such as positioning in the manufacturing process and positioning of the head body 2a.

位置測定部70は、基本的には、すべてのプレートの位置がそれぞれ測定できるように設けるのが好ましいが、本実施形態の位置測定部70は、下から3枚目のプレート4jより上のプレートしか測定できないので、プレート4k、4lについては別の形態の位置測定部70設けられている。   Basically, the position measuring unit 70 is preferably provided so that the positions of all the plates can be measured, but the position measuring unit 70 of the present embodiment is a plate above the third plate 4j from the bottom. Since only measurement is possible, another form of the position measuring unit 70 is provided for the plates 4k and 4l.

流路部材4には、位置測定部70は、本発明の実施形態のものとそうでないものとを合わせて、各プレートを測定するもの2個ずつ、合計で24個設けられている。1つのプレートを測定する位置測定部70は、加圧室10が設けられている領域を長手方向に延長した範囲の両端に1個ずつ設けられている。長手方向の両端に設けられていることにより、プレートの全体を代表となる位置が測定できる。測定精度を高くするためには、2つの位置測定部70の間隔は、2.5cm以上、好ましくは5cm以上に、特に10cm以上にするのがよい。図2の上側にある位置測定部70は、右から順に、プレート4a、プレート4b・・・プレート4lを測定するためのものであり、図2の下側にある位置測定部70は、左から順に、プレート4a、プレート4b・・・プレート4lを測定するためのものである。したがって、プレート4aを測定する2個の位置測定部70(の測定する部分)の平面方向の重心は、流路部材の中央になる。プレート4b〜44lを測定する2個の位置測定部70(の測定する部分)の平面方向の重心も同様に、流路部材の中央になり、これらに位置は一致する。これにより、位置測定部70の位置を測定して平均すれば、プ
レート4a〜4lの相対的な位置精度が測定できる。位置測定部として、孔を同心円状に配置して、積層方向に徐々に径を大きくしたものを配置して、すり鉢状のものを用いれば、1カ所の位置測定部で測定が可能であり、一見好ましいように思えるが、実際には、位置測定におけるエッジの判定などが難しく、精度が十分でないことがある。
The flow path member 4 is provided with a total of 24 position measuring units 70, each of which measures the respective plates, including those according to the embodiment of the present invention and those that are not. One position measuring unit 70 for measuring one plate is provided at each end of the range in which the region where the pressurizing chamber 10 is provided is extended in the longitudinal direction. By being provided at both ends in the longitudinal direction, a representative position of the entire plate can be measured. In order to increase the measurement accuracy, the distance between the two position measurement units 70 should be 2.5 cm or more, preferably 5 cm or more, particularly 10 cm or more. The position measuring unit 70 on the upper side of FIG. 2 is for measuring the plates 4a, 4b... Plate 4l in order from the right, and the position measuring unit 70 on the lower side of FIG. In order, the plate 4a, the plate 4b,..., The plate 4l are measured. Therefore, the center of gravity in the planar direction of the two position measuring units 70 (measurement portions) for measuring the plate 4a is the center of the flow path member. Similarly, the center of gravity in the planar direction of the two position measuring units 70 (the parts to be measured) for measuring the plates 4b to 44l is also the center of the flow path member, and the positions coincide with these. Thereby, if the position of the position measurement part 70 is measured and averaged, the relative positional accuracy of the plates 4a to 4l can be measured. As the position measurement part, if the holes are arranged concentrically and the diameter is gradually increased in the stacking direction, and a mortar-shaped one is used, measurement can be performed at one position measurement part. Although it seems preferable at first glance, in practice, it is difficult to determine an edge in position measurement, and the accuracy may not be sufficient.

本発明の実施形態の位置測定部70を図4(a)の縦断面図を用いて説明する。図4(a)の位置測定部70は、プレート4jを測定するためのものである、プレート4jには位置を測定するための貫通孔である第1の開口部70aが開けられている。その下のプレート4kには、第1の開口部70aと重なる位置に、第1の開口部70aよりも平面形状が大きい貫通孔である第2の開口部70bが開けられている。第2の開口部70bの、第1の開口部70aとは反対側は、プレート4lにより塞がれている。また、第1の開口部70aよりも上のプレート4a〜4iには、第3の開口部70cが開いており、流路部材4の上方から、第1の開口部70aが視認できるようになっている。なお、製造工程中のみで使用する場合などは、第3の開口部70cは開いていなくてもよい。   The position measuring unit 70 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the longitudinal sectional view of FIG. 4A is for measuring the plate 4j. The plate 4j has a first opening 70a that is a through hole for measuring the position. A second opening 70b, which is a through-hole having a larger planar shape than the first opening 70a, is opened in the lower plate 4k so as to overlap with the first opening 70a. The opposite side of the second opening 70b from the first opening 70a is closed by the plate 4l. The plates 4 a to 4 i above the first opening 70 a have a third opening 70 c so that the first opening 70 a can be seen from above the flow path member 4. ing. Note that the third opening 70c does not need to be open when used only during the manufacturing process.

位置測定部70はこのように積層された状態では、流路部材4の上方から視認され、第1の開口部の位置が測定される。第1の開口部70aが直下のプレート4kですぐに塞がれていたとすると、プレート4jの上面、第1の開口部70aの内壁、プレート4kの上面が連続的な面となるので、これらの境界が視認にし難くなる。これは、各プレートの材質が同じであったり近似していることにより色調の差が少ない場合に顕著になる。また、プレート4jの厚さに対して、開口部70aの直径が同程度以上、特に2倍以上であると、あたかもプレート4jの上面とプレート4kの上面が連続的であるかのように見えて、間に第1の開口部70aの内壁があることが光学的に視認し難くなる。これに対して、上述の構造にすれば、第1の開口部70aの下に、第2の開口部70bによって、第1の開口部70aよりも広がった空間が設けられていることにより、プレート4jの上面とプレート4kの上面の境界が視認し易く、測定の精度も高くできる。このとき、外部からの影響を受け難いように、塞ぐプレートは光を透過しない方がよい。   In the state where the position measuring unit 70 is laminated in this manner, the position measuring unit 70 is viewed from above the flow path member 4 and the position of the first opening is measured. If the first opening 70a is immediately closed by the plate 4k immediately below, the upper surface of the plate 4j, the inner wall of the first opening 70a, and the upper surface of the plate 4k are continuous surfaces. The boundary is difficult to see. This becomes conspicuous when the difference in color tone is small due to the same or approximate material of each plate. Further, when the diameter of the opening 70a is equal to or larger than the thickness of the plate 4j, particularly twice or more, it looks as if the upper surface of the plate 4j and the upper surface of the plate 4k are continuous. Therefore, it is difficult to optically visually recognize the inner wall of the first opening 70a. On the other hand, according to the above-described structure, a space that is wider than the first opening 70a is provided by the second opening 70b below the first opening 70a, so that the plate The boundary between the upper surface of 4j and the upper surface of the plate 4k is easily visible, and the measurement accuracy can be increased. At this time, it is preferable that the closing plate does not transmit light so as to be hardly affected by the outside.

また、このような構造にすれば、接着積層する場合に、開口部70aの下に、層間からあふれた接着剤が出てくることにより、測定精度が低下することが抑制できる。   Further, with such a structure, when adhesive lamination is performed, it is possible to suppress a decrease in measurement accuracy due to an adhesive overflowing from the interlayer below the opening 70a.

測定し易さや位置精度のみを考えた場合、位置測定部70の下側をプレートで塞がずに下からの透過光で測定することも考えられるが、液体吐出ヘッド2では、吐出孔面4−1に凹凸が多いと、印刷中にミストとなった液体が溜まって、記録媒体に落ちたり、吐出孔面4−1をワイピングした後も凹凸内に液体が残ったりするので、好ましくない。   When only the ease of measurement and position accuracy are considered, it is conceivable to perform measurement with transmitted light from below without blocking the lower side of the position measurement unit 70 with a plate, but in the liquid discharge head 2, the discharge hole surface 4 If -1 has a large number of irregularities, the liquid that has become a mist during printing accumulates on the recording medium, and the liquid remains in the irregularities after wiping the ejection hole surface 4-1, which is not preferable.

このような位置測定部70は、プレート4a〜4jの位置が測定できるように、第1の開口部70aがプレート4a〜4jに開口したものが設けられる。プレート4a〜4iに設けるものは、図4(a)に示したものを積層方向にずらしたもの(すなわち位置測定部70の下には、孔の開いていないプレートが配置される)でもよいし、第1の開口部70aの下に第2の開口部70bが開口した複数のプレートが配置されて、その下のプレートで第2の開口部70bが塞がれてもよい。   Such a position measuring unit 70 is provided with a first opening 70a opened to the plates 4a to 4j so that the positions of the plates 4a to 4j can be measured. What is provided in the plates 4a to 4i may be the one shown in FIG. 4A shifted in the stacking direction (that is, a plate having no holes is disposed under the position measuring unit 70). A plurality of plates in which the second opening 70b is opened may be arranged under the first opening 70a, and the second opening 70b may be closed with the plate below the plate.

プレートの積層を接着で行なう場合、接着剤が流路にはみ出るのを抑制するために、プレートに接着剤を逃がす逃がし溝を形成するとよい。この逃がし溝を位置測定部70の孔に繋げば、余分な空気や接着剤が逃がし溝を伝わって位置測定部70に出てくるようにできる。余分な空気や接着剤が逃げるようにすれば、プレート間に残存する空気や余分な接着剤が少なくなり、安定して積層ができる。接着剤の一部が、位置測定部70に入り込んでも、実際に測定する第1の開口部70aまでに距離があるので、測定に影響を与えなくできる。   When laminating the plates by bonding, an escape groove for allowing the adhesive to escape is preferably formed in the plate in order to prevent the adhesive from protruding into the flow path. If this escape groove is connected to the hole of the position measuring unit 70, excess air and adhesive can be transmitted to the position measuring unit 70 through the escape groove. If excess air and adhesive are allowed to escape, air remaining between the plates and excess adhesive will be reduced, and stable lamination can be achieved. Even if a part of the adhesive enters the position measuring unit 70, there is a distance to the first opening 70a that is actually measured, so that the measurement can be prevented.

各プレートの厚さにもよるが、測定条件をできるだけ揃えるために、第1の開口部70aの直下のプレートのみに第1の開口部70bを設けて、その下のプレートで塞ぐようにするのが好ましい。また、各プレートの厚さが異なる場合には、第2の開口部70bの合計の高さの差が少なくなるのに第2の開口部70bを設けるプレートを決めてもよい。   Although it depends on the thickness of each plate, in order to make the measurement conditions as uniform as possible, the first opening 70b is provided only in the plate directly below the first opening 70a and is closed by the plate below it. Is preferred. Further, when the thicknesses of the respective plates are different, the plate on which the second opening 70b is provided may be determined so that the difference in the total height of the second opening 70b is reduced.

第1の開口部70aは、測定し易いように円形状にするのが好ましい。直径は、例えば、100〜1mmとされる。第2の開口部70bは、特に形状に定めがないが、第1の開口部70aの中心を中心とし、第1の開口部70aの直径のより大きく、より好ましくは2倍以上、特に5倍以上の大きさにするのがよい。そうすれば、第2の開口部70bの内壁の影響で第1の開口部70aが視認し難くなることが抑制でき、接着剤が第1の開口部70aの直下にまで広がってくることが抑制できる。なお、第2の開口部70bは、完全に塞ぐ必要はなく、第1の開口部70aの中心を中心とし、第1の開口部70aの直径の5倍の範囲を塞ぐようにすれば、測定状態が安定化できる。しかし、吐出孔面4−1からのミストの侵入の抑制や、より測定状態を安定化させるためには、完全に塞いだ方がよい。   The first opening 70a is preferably circular so that it can be easily measured. The diameter is, for example, 100 to 1 mm. Although the shape of the second opening 70b is not particularly defined, the center of the first opening 70a is the center, and the diameter of the first opening 70a is larger, more preferably 2 times or more, particularly 5 times. It is good to make it the above size. If it does so, it can control that the 1st opening part 70a becomes difficult to visually recognize under the influence of the inner wall of the 2nd opening part 70b, and it can control that an adhesive spreads just under the 1st opening part 70a. it can. Note that the second opening 70b does not need to be completely closed, and the measurement is performed by closing the range of five times the diameter of the first opening 70a around the center of the first opening 70a. The state can be stabilized. However, in order to suppress the intrusion of mist from the discharge hole surface 4-1, and to stabilize the measurement state more, it is better to completely block the mist.

プレート4kの位置測定部70は、プレート4kに小さい孔を開け、プレート4lにそれより大きな孔を開けてもよいし、プレート4lでその孔を塞いでもよい。プレート4lの位置測定部70は、プレート4lに小さい孔を開ければよい。なお、これらの位置測定部70は、本発明の範囲内ではない。   The position measuring unit 70 of the plate 4k may make a small hole in the plate 4k, make a larger hole in the plate 41, or close the hole with the plate 41. The position measuring unit 70 of the plate 4l only needs to make a small hole in the plate 4l. Note that these position measurement units 70 are not within the scope of the present invention.

圧電アクチュエータ基板21は、圧電体である2枚の圧電セラミック層21a、21bからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層21a、21bはそれぞれ20μm程度の厚さを有している。圧電アクチュエータ基板21の圧電セラミック層21aの下面から圧電セラミック層21bの上面までの厚さは40μm程度である。圧電セラミック層21a、21bのいずれの層も複数の加圧室10を跨ぐように延在している。これらの圧電セラミック層21a、21bは、例えば、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系のセラミックス材料からなる。   The piezoelectric actuator substrate 21 has a laminated structure composed of two piezoelectric ceramic layers 21a and 21b which are piezoelectric bodies. Each of these piezoelectric ceramic layers 21a and 21b has a thickness of about 20 μm. The thickness from the lower surface of the piezoelectric ceramic layer 21a of the piezoelectric actuator substrate 21 to the upper surface of the piezoelectric ceramic layer 21b is about 40 μm. Both of the piezoelectric ceramic layers 21 a and 21 b extend so as to straddle the plurality of pressure chambers 10. These piezoelectric ceramic layers 21a and 21b are made of, for example, a lead zirconate titanate (PZT) ceramic material having ferroelectricity.

圧電アクチュエータ基板21は、Ag−Pd系などの金属材料からなる共通電極24およびとAu系などの金属材料からなる個別電極25を有している。個別電極25は上述のように圧電アクチュエータ基板21の上面における加圧室10と対向する位置に配置されている個別電極本体25aと、そこから引き出された引出電極25bとを含んでいる。引出電極25bの一端の、加圧室10と対向する領域外に引き出された部分には、接続電極26が形成されている。接続電極26は例えばガラスフリットを含む銀−パラジウムからなり、厚さが15μm程度で凸状に形成されている。また、接続電極26は、信号伝達部92に設けられた電極と電気的に接合されている。詳細は後述するが、個別電極25には、制御部100から信号伝達部92を通じて駆動信号が供給される。駆動信号は、印刷媒体Pの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。   The piezoelectric actuator substrate 21 includes a common electrode 24 made of a metal material such as Ag—Pd and an individual electrode 25 made of a metal material such as Au. As described above, the individual electrode 25 includes the individual electrode main body 25a disposed at the position facing the pressurizing chamber 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator substrate 21, and the extraction electrode 25b extracted therefrom. A connection electrode 26 is formed at a portion of one end of the extraction electrode 25 b that is extracted outside the region facing the pressurizing chamber 10. The connection electrode 26 is made of, for example, silver-palladium containing glass frit, and has a convex shape with a thickness of about 15 μm. The connection electrode 26 is electrically joined to an electrode provided in the signal transmission unit 92. Although details will be described later, a drive signal is supplied from the control unit 100 to the individual electrode 25 through the signal transmission unit 92. The drive signal is supplied in a constant cycle in synchronization with the conveyance speed of the print medium P.

共通電極24は、圧電セラミック層21aと圧電セラミック層21bとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極24は、圧電アクチュエータ基板21に対向する領域内の全ての加圧室10を覆うように延在している。共通電極24の厚さは2μm程度である。共通電極24は、圧電セラミック層21b上に個別電極25からなる電極群を避ける位置に形成されている共通電極用表面電極に、圧電セラミック層21bに形成されたビアホールを介して繋がっていて、接地され、グランド電位に保持されている。共通電極用表面電極は、多数の個別電極25と同様に、信号伝達部92上の別の電極と接続されている。   The common electrode 24 is formed over almost the entire surface in the region between the piezoelectric ceramic layer 21a and the piezoelectric ceramic layer 21b. That is, the common electrode 24 extends so as to cover all the pressurizing chambers 10 in the region facing the piezoelectric actuator substrate 21. The thickness of the common electrode 24 is about 2 μm. The common electrode 24 is connected to the surface electrode for the common electrode formed on the piezoelectric ceramic layer 21b so as to avoid the electrode group composed of the individual electrodes 25 through the via hole formed in the piezoelectric ceramic layer 21b, and is grounded. And held at the ground potential. The common electrode surface electrode is connected to another electrode on the signal transmission unit 92, similarly to the large number of individual electrodes 25.

なお、後述のように、個別電極25に選択的に所定の駆動信号が供給されることにより、この個別電極25に対応する加圧室10の体積が変わり、加圧室10内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路12を通じて、対応する液体吐出口8から液滴が吐出される。すなわち、圧電アクチュエータ基板21における各加圧室10に対向する部分は、各加圧室10および液体吐出口8に対応する個別の変位素子30に相当する。つまり、2枚の圧電セラミック層21a、21bからなる積層体中には、図5に示されているような構造を単位構造とする圧電アクチュエータである変位素子30が加圧室10毎に、加圧室10の直上に位置する振動板21a、共通電極24、圧電セラミック層21b、個別電極25により作り込まれており、圧電アクチュエータ基板21には加圧部である変位素子30が複数含まれている。なお、本実施形態において1回の吐出動作によって液体吐出口8から吐出される液体の量は1.5〜4.5pl(ピコリットル)程度である。   As will be described later, when a predetermined drive signal is selectively supplied to the individual electrode 25, the volume of the pressurizing chamber 10 corresponding to the individual electrode 25 changes, and the liquid in the pressurizing chamber 10 is pressurized. Is added. As a result, droplets are discharged from the corresponding liquid discharge ports 8 through the individual flow paths 12. That is, the portion of the piezoelectric actuator substrate 21 that faces each pressurizing chamber 10 corresponds to the individual displacement element 30 corresponding to each pressurizing chamber 10 and the liquid discharge port 8. That is, a displacement element 30, which is a piezoelectric actuator having a unit structure as shown in FIG. 5, is added to each pressurizing chamber 10 in a laminate composed of two piezoelectric ceramic layers 21 a and 21 b. The piezoelectric actuator substrate 21 includes a plurality of displacement elements 30 as pressurizing portions. The diaphragm 21a is located directly above the pressure chamber 10, is formed by a common electrode 24, a piezoelectric ceramic layer 21b, and individual electrodes 25. Yes. In the present embodiment, the amount of liquid ejected from the liquid ejection port 8 by one ejection operation is about 1.5 to 4.5 pl (picoliter).

多数の個別電極25は、個別に電位を制御することができるように、それぞれが信号伝達部92および配線を介して、個別に制御部100に電気的に接続されている。個別電極25を共通電極24と異なる電位にして圧電セラミック層21bに対してその分極方向に電界を印加したとき、この電界が印加された部分が、圧電効果により歪む活性部として働く。この構成において、電界と分極とが同方向となるように、制御部100により個別電極25を共通電極24に対して正または負の所定電位にすると、圧電セラミック層21bの電極に挟まれた部分(活性部)が、面方向に収縮する。一方、非活性層の圧電セラミック層21aは電界の影響を受けないため、自発的には縮むことがなく活性部の変形を規制しようとする。この結果、圧電セラミック層21bと圧電セラミック層21aとの間で分極方向への歪みに差が生じて、圧電セラミック層21bは加圧室10側へ凸となるように変形(ユニモルフ変形)する。   The large number of individual electrodes 25 are individually electrically connected to the control unit 100 via the signal transmission unit 92 and wiring so that the potential can be individually controlled. When an electric field is applied to the piezoelectric ceramic layer 21b in the polarization direction by setting the individual electrode 25 to a potential different from that of the common electrode 24, a portion to which the electric field is applied functions as an active portion that is distorted by the piezoelectric effect. In this configuration, when the control unit 100 sets the individual electrode 25 to a predetermined positive or negative potential with respect to the common electrode 24 so that the electric field and the polarization are in the same direction, a portion sandwiched between the electrodes of the piezoelectric ceramic layer 21b. (Active part) contracts in the surface direction. On the other hand, the piezoelectric ceramic layer 21a, which is an inactive layer, is not affected by an electric field, so that it does not spontaneously shrink and tries to restrict deformation of the active portion. As a result, there is a difference in strain in the polarization direction between the piezoelectric ceramic layer 21b and the piezoelectric ceramic layer 21a, and the piezoelectric ceramic layer 21b is deformed so as to protrude toward the pressurizing chamber 10 (unimorph deformation).

本実施の形態における実際の駆動手順は、あらかじめ個別電極25を共通電極24より高い電位(以下高電位と称す)にしておき、吐出要求がある毎に個別電極25を共通電極24と一旦同じ電位(以下低電位と称す)とし、その後所定のタイミングで再び高電位とする。これにより、個別電極25が低電位になるタイミングで、圧電セラミック層21a、21bが元の形状に戻り、加圧室10の容積が初期状態(両電極の電位が異なる状態)と比較して増加する。このとき、加圧室10内に負圧が与えられ、液体がマニホールド5側から加圧室10内に吸い込まれる。その後再び個別電極25を高電位にしたタイミングで、圧電セラミック層21a、21bが加圧室10側へ凸となるように変形し、加圧室10の容積減少により加圧室10内の圧力が正圧となり液体への圧力が上昇し、液滴が吐出される。つまり、液滴を吐出させるため、高電位を基準とするパルスを含む駆動信号を個別電極25に供給することになる。このパルス幅は、圧力波がしぼり6から吐出孔8まで伝播する時間長さであるAL(Acoustic Length)が理想的である。これによると、加圧
室10内部が負圧状態から正圧状態に反転するときに両者の圧力が合わさり、より強い圧力で液滴を吐出させることができる。
In an actual driving procedure in the present embodiment, the individual electrode 25 is set to a potential higher than the common electrode 24 (hereinafter referred to as a high potential) in advance, and the individual electrode 25 is temporarily set to the same potential as the common electrode 24 every time there is a discharge request. (Hereinafter referred to as a low potential), and then set to a high potential again at a predetermined timing. As a result, the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b return to their original shapes at the timing when the individual electrode 25 becomes low potential, and the volume of the pressurizing chamber 10 increases compared to the initial state (the state where the potentials of both electrodes are different). To do. At this time, a negative pressure is applied to the pressurizing chamber 10 and the liquid is sucked into the pressurizing chamber 10 from the manifold 5 side. After that, at the timing when the individual electrode 25 is set to a high potential again, the piezoelectric ceramic layers 21 a and 21 b are deformed so as to protrude toward the pressurizing chamber 10. The pressure becomes positive and the pressure on the liquid rises, and droplets are ejected. That is, in order to discharge the droplet, a drive signal including a pulse based on a high potential is supplied to the individual electrode 25. The ideal pulse width is AL (Acoustic Length), which is the length of time during which the pressure wave propagates from the orifice 6 to the discharge hole 8. According to this, when the inside of the pressurizing chamber 10 is reversed from the negative pressure state to the positive pressure state, both pressures are combined, and the liquid droplets can be discharged at a stronger pressure.

また、階調印刷においては、吐出孔8から連続して吐出される液滴の数、つまり液滴吐出回数で調整される液滴量(体積)で階調表現が行われる。このため、指定された階調表現に対応する回数の液滴吐出を、指定されたドット領域に対応する吐出孔8から連続して行なう。一般に、液体吐出を連続して行なう場合は、液滴を吐出させるために供給するパルスとパルスとの間隔をALとすることが好ましい。これにより、先に吐出された液滴を吐出させるときに発生した圧力の残余圧力波と、後に吐出させる液滴を吐出させるときに発生する圧力の圧力波との周期が一致し、これらが重畳して液滴を吐出するための圧力を増幅させることができる。なお、この場合後から吐出される液滴の速度が速くなると考えられるが、その方が複数の液滴の着弾点が近くなり、好ましい。   In gradation printing, gradation expression is performed by the number of droplets ejected continuously from the ejection holes 8, that is, the droplet amount (volume) adjusted by the number of droplet ejections. For this reason, the number of droplet discharges corresponding to the designated gradation expression is continuously performed from the discharge holes 8 corresponding to the designated dot region. In general, when liquid ejection is performed continuously, it is preferable that the interval between pulses supplied to eject liquid droplets is AL. As a result, the period of the residual pressure wave of the pressure generated when discharging the previously discharged liquid droplet coincides with the pressure wave of the pressure generated when discharging the liquid droplet discharged later, and these are superimposed. Thus, the pressure for discharging the droplet can be amplified. In this case, it is considered that the speed of the liquid droplets ejected later increases, but this is preferable because the landing points of a plurality of liquid droplets are close.

なお、本実施形態では、積層体として、液体吐出ヘッド2の流路部材4として用いられ
るものを説明したが、位置測定をすることのある、他のプレート積層体にも、同様に有用である。また、本実施形態では、加圧部として圧電変形を用いた変位素子30を示したが、これに限られるものでなく、加圧室10の体積を変化させることができるもの、すなわち、加圧室10中の液体を加圧できるものなら他のものでよく、例えば、加圧室10中の液体を加熱して沸騰させて圧力を生じさせるものや、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)を用いたものでもよい。
In the present embodiment, the laminated body used as the flow path member 4 of the liquid ejection head 2 has been described. However, the laminated body is similarly useful for other plate laminated bodies that may perform position measurement. . In the present embodiment, the displacement element 30 using piezoelectric deformation is shown as the pressurizing unit. However, the displacement element 30 is not limited to this, and can change the volume of the pressurizing chamber 10, that is, pressurizing. Any other device that can pressurize the liquid in the chamber 10 may be used. For example, the liquid in the pressurizing chamber 10 is heated and boiled to generate pressure, or MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) is used. It may be a thing.

続いて、本発明の他の実施形態について説明する。図4(b)(c)は、流路部材4の部分縦断面図であり、流路部材4や、それを用いて作製される液体吐出ヘッド2は、上述したものと基本的に同じである。   Subsequently, another embodiment of the present invention will be described. 4B and 4C are partial longitudinal sectional views of the flow path member 4. The flow path member 4 and the liquid discharge head 2 manufactured using the flow path member 4 are basically the same as those described above. is there.

図4(b)では、プレート4jの位置を測定するための貫通孔である第1の開口部170aが設けられており、プレート4kには、第1の開口部170aと重なる位置に、第1の開口部170aよりも平面形状が大きい凹部170dが設けられている。凹部170dにより、第1の開口部170aの下に空間が広がった構造になるので、上述の位置測定部70と同様に、第1の開口部170aが測定し易く、測定精度も高くできる。   In FIG. 4B, a first opening 170a, which is a through hole for measuring the position of the plate 4j, is provided, and the plate 4k has the first opening 170a at a position overlapping the first opening 170a. A recess 170d having a larger planar shape than the opening 170a is provided. Since the space is expanded under the first opening 170a by the concave portion 170d, the first opening 170a can be easily measured and the measurement accuracy can be increased similarly to the above-described position measuring unit 70.

このような構造にすると第1の開口部170aを、下から2番目のプレート4kにまで形成できるので、位置測定部70よりも下の層に位置測定部を形成できるようになる。凹部170dは、例えば、ハーフエッチングや研削で作製することができるが、各位置測定部で深さを同じにすれば、測定条件を均一化でき、測定精度を高くできる。   With this structure, the first opening 170a can be formed in the second plate 4k from the bottom, so that the position measuring unit can be formed in a layer below the position measuring unit 70. The concave portion 170d can be produced by, for example, half-etching or grinding. However, if the depth is the same at each position measuring portion, the measurement conditions can be made uniform and the measurement accuracy can be increased.

図4(b)では、プレート4jには貫通孔が開けられており、その上側が位置を測定するための第1の開口部270aとなっており下側が、第1の開口部270aと重なる位置で、第1の開口部170aよりも平面形状が大きい第2の開口部270bとなっている。第2の開口部270bにより、第1の開口部270aの下に空間が広がった構造になるので、上述の位置測定部70と同様に、第1の開口部270aが測定し易く、測定精度も高くできる。   In FIG. 4B, the plate 4j has a through-hole, the upper side is a first opening 270a for measuring the position, and the lower side is a position overlapping the first opening 270a. Thus, the second opening 270b has a larger planar shape than the first opening 170a. Since the second opening 270b has a structure in which a space is expanded under the first opening 270a, the first opening 270a is easy to measure and the measurement accuracy is also similar to the position measuring unit 70 described above. Can be high.

このような構造にすると第1の開口部270aを、下から2番目のプレート4kにまで形成できるので、位置測定部70よりも下の層に位置測定部を形成できるようになる。測定精度を高くするためには、孔径のばらつきがない方が好ましく、そのためには、貫通孔は単にすり鉢状で、貫通孔のおもてと裏で径が異なっているよりも、第1の開口部270aと第2の開口部270bとが段差が付いた状態になっており、第1の開口部270a側の貫通孔は孔形がほぼ一定になっている方が好ましい。またそのようにすれば、第1の開口部270aと第2の開口部270bとの平面形状の差を大きくできる。このような貫通孔は、例えば、ハーフエッチングや研削で作製することができる。   With this structure, the first opening 270a can be formed in the second plate 4k from the bottom, so that the position measuring unit can be formed in a layer below the position measuring unit 70. In order to increase the measurement accuracy, it is preferable that there is no variation in the hole diameter. For that purpose, the through-hole is simply mortar-shaped and the first diameter is different from the diameter of the front and back of the through-hole. It is preferable that the opening 270a and the second opening 270b are stepped, and that the through hole on the first opening 270a side has a substantially constant hole shape. In such a case, the difference in planar shape between the first opening 270a and the second opening 270b can be increased. Such a through-hole can be produced by, for example, half etching or grinding.

このような2つの実施形態と比較して、最初の実施形態では、第1の開口部70aおよび第2の開口部70bが単なる貫通孔(径が略一定)であるので加工が簡単であるとメリットがある。このメリットを生かすために、下から2番目以外のプレートに最初の実施形態のものを設け、下から2番目のプレートには、図4(b)または(c)の実施形態のものを設けてもよい。   Compared with these two embodiments, in the first embodiment, the first opening 70a and the second opening 70b are simple through holes (diameter is substantially constant), so that the processing is simple. There are benefits. In order to take advantage of this advantage, the plate of the first embodiment is provided on a plate other than the second plate from the bottom, and the plate of the embodiment of FIG. 4B or 4C is provided on the second plate from the bottom. Also good.

液体吐出ヘッド2は、例えば、以下のようにして作製する。ロールコータ法、スリットコーター法などの一般的なテープ成形法により、圧電性セラミック粉末と有機組成物からなるテープの成形を行ない、焼成後に圧電セラミック層21a、21bとなる複数のグリーンシートを作製する。グリーンシートの一部には、その表面に共通電極24となる電極ペーストを印刷法等により形成する。また、必要に応じてグリーンシートの一部にビアホールを形成し、その内部にビア導体を充填する。   The liquid discharge head 2 is manufactured as follows, for example. A tape composed of a piezoelectric ceramic powder and an organic composition is formed by a general tape forming method such as a roll coater method or a slit coater method, and a plurality of green sheets that become piezoelectric ceramic layers 21a and 21b after firing are produced. . An electrode paste to be the common electrode 24 is formed on a part of the green sheet by a printing method or the like. Further, a via hole is formed in a part of the green sheet as necessary, and a via conductor is filled in the via hole.

ついで、各グリーンシートを積層して積層体を作製し、加圧密着を行なう。加圧密着後の積層体を高濃度酸素雰囲気下で焼成し、その後有機金ペーストを用いて焼成体表面に個別電極25を印刷して、焼成した後、Agペーストを用いて接続電極26を印刷し、焼成することにより、圧電アクチュエータ基板21を作製する。   Next, each green sheet is laminated to produce a laminate, and pressure adhesion is performed. The laminated body after pressure contact is fired in a high-concentration oxygen atmosphere, and then the individual electrode 25 is printed on the fired body surface using an organic gold paste, fired, and then the connection electrode 26 is printed using an Ag paste. And the piezoelectric actuator board | substrate 21 is produced by baking.

次に、流路部材4を、圧延法等により得られプレート4a〜lを接着層を介して積層して作製する。プレート4a〜lに、マニホールド5、個別供給流路14、加圧室10およびディセンダなどとなる孔を、エッチングにより所定の形状に加工する。   Next, the flow path member 4 is produced by laminating plates 4a to 4l obtained by a rolling method or the like via an adhesive layer. Holes to be the manifold 5, the individual supply flow path 14, the pressurizing chamber 10, the descender, and the like are processed in the plates 4a to 4l into a predetermined shape by etching.

これらプレート4a〜lは、Fe―Cr系、Fe−Ni系、WC−TiC系の群から選ばれる少なくとも1種の金属によって形成されていることが望ましく、特に液体としてインクを使用する場合にはインクに対する耐食性の優れた材質からなることが望ましため、Fe−Cr系がより好ましい。   These plates 4a to 4l are preferably formed of at least one metal selected from the group consisting of Fe-Cr, Fe-Ni, and WC-TiC, particularly when ink is used as a liquid. Since it is desired to be made of a material having excellent corrosion resistance against ink, Fe-Cr is more preferable.

圧電アクチュエータ基板21と流路部材4とは、例えば接着層を介して積層接着することができる。接着層としては、周知のものを使用することができるが、圧電アクチュエータ基板21や流路部材4への影響をおよぼさないために、熱硬化温度が100〜150℃のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂の群から選ばれる少なくとも1種の熱硬化性樹脂系の接着剤を用いるのがよい。このような接着層を用いて熱硬化温度にまで加熱することによって、圧電アクチュエータ基板21と流路部材4とを加熱接合することができる。接合した後、共通電極24と個別電極25との間に電圧を加え、圧電セラミック層21bを厚み方向に分極する。   The piezoelectric actuator substrate 21 and the flow path member 4 can be laminated and bonded through, for example, an adhesive layer. A well-known adhesive layer can be used as the adhesive layer, but in order not to affect the piezoelectric actuator substrate 21 and the flow path member 4, an epoxy resin or a phenol resin having a thermosetting temperature of 100 to 150 ° C. It is preferable to use at least one thermosetting resin adhesive selected from the group of polyphenylene ether resins. By heating to the thermosetting temperature using such an adhesive layer, the piezoelectric actuator substrate 21 and the flow path member 4 can be heat-bonded. After joining, a voltage is applied between the common electrode 24 and the individual electrode 25 to polarize the piezoelectric ceramic layer 21b in the thickness direction.

次に圧電アクチュエータ基板21と制御回路100とを電気的に接続するために、接続電極26に銀ペーストを供給し、あらかじめドライバICを実装した信号伝達部92であるFPCを載置し、熱を加えて銀ペーストを硬化させて電気的に接続させる。なお、ドライバICの実装は、FPCに半田で電気的にフリップチップ接続した後、半田周囲に保護樹脂を供給して硬化させた。   Next, in order to electrically connect the piezoelectric actuator substrate 21 and the control circuit 100, a silver paste is supplied to the connection electrode 26, an FPC which is a signal transmission unit 92 on which a driver IC is mounted in advance is placed, and heat is applied. In addition, the silver paste is cured and electrically connected. The driver IC was mounted by electrically flip-chip connecting the FPC to the FPC with solder, and then supplying a protective resin around the solder and curing it.

続いて、必要に応じて、開口5aから液体を供給できるようにリザーバを接着し、金属の筐体を、ねじ止めした後、接合部を封止剤で封止することで液体吐出ヘッド2を作製することができる。   Subsequently, if necessary, the reservoir is bonded so that the liquid can be supplied from the opening 5a, the metal housing is screwed, and then the joint is sealed with a sealant, whereby the liquid discharge head 2 is Can be produced.

1・・・プリンタ
2・・・液体吐出ヘッド
2a・・・ヘッド本体
4・・・流路部材
4a〜l・・・(流路部材の)プレート
4−1・・・吐出孔面
4−2・・・加圧室面
5・・・マニホールド
5a・・・(マニホールドの)開口
5b・・・副マニホールド
6・・・しぼり
8・・・吐出孔
10・・・加圧室
12・・・個別流路
14・・・個別供給流路
15・・・隔壁
21・・・圧電アクチュエータ基板
21a・・・圧電セラミック層(振動板)
21b・・・圧電セラミック層
24・・・共通電極
25・・・個別電極
25a・・・個別電極本体
25b・・・引出電極
26・・・接続電極
30・・・変位素子(加圧部)
70・・・位置測定部
70a、170a、270a・・・第1の開口部
70b、270b・・・第2の開口部
70c、170c、270c・・・第3の開口部
170d・・・凹部
92・・・信号伝達部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer 2 ... Liquid discharge head 2a ... Head main body 4 ... Flow path member 4a-1 ... (flow path member) plate 4-1 ... Discharge hole surface 4-2 ... Pressurizing chamber surface 5 ... Manifold 5a ... (manifold) opening 5b ... Sub-manifold 6 ... Squeeze 8 ... Discharge hole 10 ... Pressurizing chamber 12 ... Individual Channel 14: Individual supply channel 15 ... Partition 21 ... Piezoelectric actuator substrate 21a ... Piezoelectric ceramic layer (vibrating plate)
21b ... Piezoelectric ceramic layer 24 ... Common electrode 25 ... Individual electrode 25a ... Individual electrode body 25b ... Extraction electrode 26 ... Connection electrode 30 ... Displacement element (pressure part)
70 ... Position measuring unit 70a, 170a, 270a ... First opening 70b, 270b ... Second opening 70c, 170c, 270c ... Third opening 170d ... Recess 92 ... Signal transmission part

Claims (7)

少なくとも3枚以上のプレートが積層されており、位置測定部を有する積層体であって、
前記位置測定部は、連続して積層されている2枚の前記プレートを、第1のプレートおよび第2のプレートとしたとき、
前記第1のプレートを貫通している、位置を測定するための第1の開口部と、
前記第2のプレートを貫通している、前記第1の開口部と重なっており、前記第1の開口部よりも平面形状が大きい第2の開口部と、
前記第2の開口部の、前記第1の開口部の反対側を塞ぐように積層されている他の前記プレートの一部とを有することを特徴とする積層体。
At least three or more plates are laminated, and a laminated body having a position measuring unit,
When the position measuring unit uses the two stacked plates as a first plate and a second plate,
A first opening for measuring a position passing through the first plate;
A second opening penetrating the second plate, overlapping the first opening and having a larger planar shape than the first opening;
A laminate having the second opening and a part of the other plate laminated so as to close the opposite side of the first opening.
少なくとも2枚以上のプレートが積層されており、位置測定部を有する積層体であって、
前記位置測定部は、連続して積層されている2枚の前記プレートを、第1のプレートおよび第2のプレートとしたとき、
前記第1のプレートを貫通している、位置を測定するための第1の開口部と、
前記第2のプレートの前記第1のプレート側に設けられている、前記第1の開口部と重なっており、前記第1の開口部よりも平面形状が大きい凹部とを有することを特徴とする積層体。
At least two or more plates are laminated, and a laminated body having a position measuring unit,
When the position measuring unit uses the two stacked plates as a first plate and a second plate,
A first opening for measuring a position passing through the first plate;
The first plate has a concave portion that is provided on the first plate side of the second plate, overlaps with the first opening, and has a larger planar shape than the first opening. Laminated body.
少なくとも2枚以上のプレートが積層されており、位置測定部を有する積層体であって、
前記位置測定部は、
1枚の前記プレートを貫通している貫通孔の、当該プレートの一方の面に開口している、位置を測定するための第1の開口部と、
前記貫通孔の、前記第1の開口部と反対側の開口であり、前記第1の開口部と重なっていて、前記第1の開口部よりも平面形状が大きい第2の開口部と、
前記第2の開口部を塞ぐように積層されている他の前記プレートの一部とを有することを特徴とする積層体。
At least two or more plates are laminated, and a laminated body having a position measuring unit,
The position measuring unit is
A first opening for measuring a position of a through-hole penetrating one plate, which is open on one surface of the plate;
A second opening of the through hole opposite to the first opening, overlapping the first opening and having a larger planar shape than the first opening;
And a part of the other plate laminated so as to close the second opening.
請求項1〜3のいずれかに記載の積層体と、複数の加圧部とを有する液体吐出ヘッドであって、
前記積層体は、積層方向の端の前記プレートに複数の吐出孔を有するとともに、内部に該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室を有し、
前記複数の加圧部は、前記複数の加圧室をそれぞれ加圧可能であり、
前記位置測定部は、前記第1の開口部を、前記複数の吐出孔を有する前記プレートと反対側の積層方向に向けて配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
A liquid discharge head having the laminate according to any one of claims 1 to 3 and a plurality of pressure units,
The laminate has a plurality of discharge holes in the plate at the end in the stacking direction, and has a plurality of pressurizing chambers respectively connected to the plurality of discharge holes.
The plurality of pressurizing units can pressurize the plurality of pressurizing chambers, respectively.
The liquid discharge head according to claim 1, wherein the position measuring unit is arranged with the first opening facing a stacking direction opposite to the plate having the plurality of discharge holes.
前記位置合わせ部の前記第1の開口が複数個開口している前記プレートが2枚以上積層されており、当該2枚以上のプレートの前記第1の開口の平面方向の重心の位置が一致していることを特徴とする請求項4に記載の液体吐出ヘッド。   Two or more of the plates having a plurality of the first openings of the alignment portion are stacked, and the positions of the centers of gravity of the first openings of the two or more plates coincide with each other. The liquid discharge head according to claim 4, wherein the liquid discharge head is provided. 前記位置測定部の前記第1の開口部から、前記複数の吐出孔を有する前記プレートと反対側の積層方向にある前記プレートに、前記第1の開口部が見えるように孔が開口していることを特徴とする請求項4または5に記載の液体吐出ヘッド。   A hole is opened from the first opening of the position measuring unit to the plate in the stacking direction opposite to the plate having the plurality of discharge holes so that the first opening can be seen. The liquid discharge head according to claim 4, wherein the liquid discharge head is provided. 請求項4〜6のいずれかに記載の液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、液体吐出ヘッド制御する制御部とを備えていることを特徴とする記録装置。   A recording apparatus comprising: the liquid discharge head according to claim 4; a transport unit that transports a recording medium to the liquid discharge head; and a control unit that controls the liquid discharge head. apparatus.
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