JP2016049710A - Liquid discharge head, thin layer member and image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液体吐出ヘッド、薄層部材及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge head, a thin layer member, and an image forming apparatus.
画像形成装置として、例えば液滴を吐出する液体吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)を画像形成手段に使用するものが知られている。液体吐出ヘッドとして、ダンパ部材、振動板部材、フィルタ部材などの部材として、薄肉部と厚肉部を有する薄層部材を使用するものがある。 As an image forming apparatus, for example, an apparatus using a liquid discharge head (droplet discharge head) for discharging droplets as an image forming unit is known. Some liquid discharge heads use thin layer members having a thin portion and a thick portion as members such as a damper member, a diaphragm member, and a filter member.
従来、薄層部材を電鋳膜で形成し、薄肉部を形成する層を第1の層とするとき、第1の層に対していずれもオーバーハング形状部を有する第2の層及び第3の層を順次積層し、第3の層のオーバーハング形状部の投影領域は、第2の層内に含まれる構成としたものが知られている(特許文献1)。 Conventionally, when the thin layer member is formed of an electroformed film and the layer forming the thin portion is the first layer, the second layer and the third layer each having an overhang shape portion with respect to the first layer. Are sequentially stacked, and the projection region of the overhang-shaped portion of the third layer is known to be included in the second layer (Patent Document 1).
しかしながら、上述したように薄肉部を形成する第1の層上にオーバーハング形状部を有する第2の層及び第3の層を順次積層した構造にあっては、第1の層のピンホール検査を行うときに、第2の層あるいは第3の層のオーバーハング形状部の投影領域と重なる第1の層の領域の検査が不十分になるという課題がある。 However, in the structure in which the second layer and the third layer having the overhang-shaped portion are sequentially stacked on the first layer forming the thin portion as described above, the pinhole inspection of the first layer is performed. There is a problem in that the inspection of the region of the first layer that overlaps the projection region of the overhanging portion of the second layer or the third layer becomes insufficient.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、薄肉部のピンホール検査が不十分になる領域を低減することを目的とする。 This invention is made | formed in view of said subject, and it aims at reducing the area | region where the pinhole test | inspection of a thin part becomes inadequate.
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、
薄肉部と、厚肉部とを有する薄層部材を備え、
前記薄層部材は、
前記薄肉部を形成する第1の層と、
前記第1の層に積層され、前記厚肉部となる部分を形成する第2の層及び第3の層と、を有し、
前記第3の層はオーバーハング形状部を有し、
前記第3の層のオーバーハング形状部の投影領域は前記第2の層内に含まれ、
前記第2の層は、前記第1の層側の面がすべて前記第1の層に密着している
構成とした。
In order to solve the above-described problem, a liquid discharge head according to the present invention includes:
A thin layer member having a thin part and a thick part,
The thin layer member is
A first layer forming the thin portion;
A second layer and a third layer that are stacked on the first layer and form a portion that becomes the thick portion; and
The third layer has an overhang shape;
The projected area of the overhanging portion of the third layer is included in the second layer,
The second layer has a configuration in which all the first layer side surfaces are in close contact with the first layer.
本発明によれば、薄肉部のピンホール検査が不十分になる領域を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce a region where pinhole inspection of a thin portion is insufficient.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第1実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図1及び図2を参照して説明する。図1は同ヘッドのノズル配列方向に沿う断面説明図、図2は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の流路部材部分の拡大断面説明図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. A liquid discharge head according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view along the nozzle arrangement direction of the head, and FIG.
この液体吐出ヘッドは、圧力発生手段を含む流路部材101と、流路部材101を保持しヘッドのフレームを構成するフレーム部材102とを備えている。
The liquid discharge head includes a
流路部材101は、図2に示すように、ノズル板1と、流路板2と、振動板部材3と、圧力発生手段としての圧電素子4と、保持基板5とで構成されている。なお、流路部材101は、各部材を一体化した独立の部材(ユニット)とした後、フレーム部材102と接合されるものに限定されない。
As shown in FIG. 2, the
ノズル板1には、液滴を吐出する複数のノズル11が形成されている。ここでは、複数のノズル11が配列されたノズル列を複数列(図2では2列のみ図示)有している。
A plurality of
流路板2は、ノズル板1及び振動板部材3とともに、ノズル11が通じる個別液室12、個別液室12に通じる流体抵抗部13、流体抵抗部13が通じる液導入部(通路)14を形成している。液導入部14は通路(供給口)15と保持基板5の流路5aを介してフレーム部材102で形成される共通液室20に通じている。
The
振動板部材3は、個別液室12の壁面の一部をなす変形可能な振動領域(これを「振動板」という。)30を形成する壁面部材である。
The
そして、この振動板30の個別液室12と反対側の面には、振動板30と一体的に圧電素子4が設けられ、振動板30と圧電素子4によってユニモルフ型圧電アクチュエータ構成し、各圧電素子4を駆動する駆動IC41が2列の圧電素子列の間に配置されている。
The piezoelectric element 4 is provided integrally with the
なお、圧力発生手段は、圧電アクチュエータに限定されるものではなく、静電型アクチュエータやサーマルアクチュエータなども使用することができる。 Note that the pressure generating means is not limited to the piezoelectric actuator, and an electrostatic actuator, a thermal actuator, or the like can also be used.
保持基板5には、振動板30に対応する領域に凹部51が形成されている。この凹部51で圧電素子4を保護する空間を形成している。
A
ここで、ノズル板1は、例えば、SUS板にプレス加工と研磨加工によってノズル11を形成しているが、これに限るものではない。例えば、ニッケル(Ni)の金属プレートをエレクトロフォーミング法(電鋳)で製造したもの、その他の金属部材、樹脂部材、樹脂層と金属層の積層部材などを用いることができる。また、ノズル板1の液滴吐出側面(吐出方向の表面:吐出面)には撥液層を設けている。
Here, the
流路板2は、シリコン基板上のシリコン酸化膜を介してシリコンが貼り合された基板を用いて、シリコン酸化膜をエッチングストップ層としてエッチングし、個別液室12、流体抵抗部13、液導入部14などを構成する溝部及び貫通穴を形成している。流路板2の材料はこれに限るものではない。例えば、シリコン以外のガラス、セラミックスなどの無機材料、SUSなどの合金材料、樹脂などで形成することができる。
The
振動板部材3の振動板30上に圧電素子4を形成することで、前述したようにユニモルフ型圧電アクチュエータが構成される。振動板30は、上述したようにエッチングでシリコン酸化膜をエッチングストップ層として流路を形成するときに、残存するシリコン酸化膜とシリコンの部分で形成されるが、これに限定されるものではない。
By forming the piezoelectric element 4 on the
また、振動板30は流路板2と一体に形成されるものに限定されない。振動板部材3としては、例えば、半導体、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物で形成することができる。半導体としては、多結晶Si、アモルファスSi,Geなどを挙げることができ、金属酸化物や金属窒化物は一般的なセラミックスに用いられるSi化合物、Al化合物、Zr化合物、Ti化合物、Y化合物、Ta化合物、Sn化合物、In化合物などが挙げられる。
Further, the
振動板部材3は、単一膜でも多層膜のいずれでもよい。また、シリコン基板にCVDやスパッタリングなどの気相法によって、振動板30を形成するエッチングストップ層となる振動板部材3を成膜して、シリコン基板をエッチングして流路と振動板30を同時に形成することもできる。
The
圧電素子4は振動板30側から下部電極、圧電層、上部電極となる層をエッチングするなどして形成している。上部電極及び下部電極の材料としては、例えば、Ag,Au,Pt,Ir,Pd,W,Taなどの高融点金属が好ましい。
The piezoelectric element 4 is formed by etching the lower electrode, the piezoelectric layer, and the layer serving as the upper electrode from the
また、上部電極及び下部電極と圧電層との界面、下部電極と振動板30の界面には、相互拡散を防止するために、耐熱性が高く、電極材料と相互拡散しづらい化学的安定性の高い材料を用いることが好ましい。例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物などが利用でき、さらにこれらの複合化合物を用いることもできる。また、導電性をもつ化合物を用いることで電極としての機能を持たせても良い。
In addition, the interface between the upper electrode and the lower electrode and the piezoelectric layer and the interface between the lower electrode and the
圧電層を形成する圧電材料としては、公知の材料を用いることができる。圧電材料としては、高い圧電定数と安定した温度特性をもつチタン酸ジルコン酸鉛を用いることが好ましい。 As the piezoelectric material for forming the piezoelectric layer, a known material can be used. As the piezoelectric material, it is preferable to use lead zirconate titanate having a high piezoelectric constant and stable temperature characteristics.
保持基板5は、振動板30を含む流路板2の厚みが薄いことから、剛性を確保するために、流路板2のノズル板1と反対側に接合している。保持基板5は、剛性を高めるため、例えばガラス、シリコン、SiO2、ZrO2、Al2O3等のセラミクス材料とすることが好ましい。
Since the thickness of the
また、保持基板5は、ノズル配列方向においては、個別液室12毎に独立した凹部51を形成し、個別液室12間の隔壁部分に対向する位置に接合することが好ましい。この保持基板5の流路5aは、ノズル配列方向で連続して形成した場合には共通液室20の一部を形成することになる。
Further, it is preferable that the holding substrate 5 is formed with an
図1に戻って、フレーム部材102は、流路部材101のノズル板1を接合する面とは反対側の面に接合されて、液滴を吐出する複数のノズル11が通じる複数の個別液室12に液体を供給する共通液室20を形成する。
Returning to FIG. 1, the
また、フレーム部材102には、ダンパ部材103を収容し、ダンパ室104となる凹部121が形成されている。つまり、フレーム部材102は、共通液室20と、ダンパ131を挟んで共通液室20と反対側に配置されるダンパ室104とを形成している。
Further, the
また、フレーム部材102には、凹部121の共通液室長手方向(ノズル配列方向)の中央部に、外部から液体を共通液室20に供給する供給管部の少なくとも一部を構成する連結管部24が設けられている。
The
そして、ダンパ部材103は、共通液室長手方向において、連結管部24を構成するフレーム部材102の壁部と凹部121の側壁との間の領域に配置されている・
And the
一方、フレーム部材102の凹部121の開口部側には流路変換部材105が接合されている。
On the other hand, the flow path conversion member 105 is joined to the opening side of the
流路変換部材105には、ダンパ室104を大気に通じる蛇行した流路(スネークライン)151が形成されている。また、流路変換部材105には、内部に液体供給路が形成された供給管部の一部を形成する連結管部154が設けられ、フレーム部材102の連結管部24とパッキン106を介して連結されている。
In the flow path conversion member 105, a meandering flow path (snake line) 151 that leads to the atmosphere in the
次に、ダンパ部材103について図3及び図4を参照して説明する。図3は同ダンパ部材の説明に供する共通液室短手方向(ノズル配列方向と直交する方向)の断面説明図、図4は同ダンパ部材の分解斜視説明図である。
Next, the
ダンパ部材103は、本発明における薄層部材200と、薄層部材200を保持する保持部材140とを備えている。
The
薄層部材200は、共通液室20の個別液室側と反対側の壁面を形成する復元可能に変形可能なダンパ131を後述する薄肉部200Aで形成する。保持部材140には、薄層部材200で形成されるダンパ131の部分の変形を許容する開口部141(上述したダンパ室104の一部となる)が形成されている。
The
そして、フレーム部材102の凹部121の共通液室側底部には、ダンパ部材103のダンパ131が臨む開口部122と、開口部122の周囲を形成してダンパ部材103を支持する支持部123が設けられている。
In addition, at the bottom of the
ダンパ部材103は、ダンパ131が開口部122に臨む位置で、フレーム部材102の支持部123のダンパ室104側の壁面に接合されている。
The
次に、薄層部材200について図5を参照して説明する。図5は同薄層部材の断面説明図である。
Next, the
薄層部材200は、復元可能に変形可能な薄肉部200Aを形成する第1の層201と、第1の層201に積層され、第1の層201とともに厚肉部200Bとなる部分を形成する第2の層202及び第3の層203を有している。なお、厚肉部200Bは、図5に示すように、薄肉部200Aよりも相対的に厚みの厚い部分を意味し、厚みが一定であることまで意味しない。
The
ここで、第1の層201、第2の層202及び第3の層203は、電鋳膜で形成している。
Here, the
第3の層203は、オーバーハング形状部203aを有している。なお、「オーバーハング形状部」とは、ひさしのように突き出した部分を意味する。ここでは、オーバーハング形状部203aは、第2の層202と連結された部分よりも薄肉部200A側に張り出している部分である。
The
この第3の層203のオーバーハング形状部203aの投影領域は第2の層202内に含まれ、薄肉部200Aに直接対向していない。
The projection region of the overhanging
つまり、第3の層203のオーバーハング形状部203aの面方向(面に沿う方向)における先端部は、薄肉部200Aと厚肉部200B側との面方向における境界よりも厚肉部200Bに位置している。
That is, the tip end portion of the
第2の層202は、平板形状であって、第1の層201側の面がすべて第1の層201に密着して設けられている。
The
また、第2の層202は、薄肉部200Aと厚肉部200Bとの面方向における境界を規定する壁面202aが、第1の層201に対してテーパ形状に形成されている。第2の層202の壁面202aの傾きは、第1の層201との界面から離れるに従って第3の層203のオーバーハング形状部203aから離れる方向である。
In the
つまり、第2の層202には、薄肉部200Aと厚肉部200Bとの面方向における境界よりも薄肉部200A側に張り出しているオーバーハング形状部202bを有することになる。
That is, the
このように構成したので、図6に示すように、薄層部材200の第1の層201のピンホール検査を行うとき、第3の層203側から検査光を照射し、検査光を照射側と第1の層201を介して配置した光検出器で検査光を検出する。
Since it comprised in this way, as shown in FIG. 6, when performing the pinhole test | inspection of the
これにより、薄肉部200Aにピンホールが存在している場合には、ピンホールを介して検査光が光検出側に漏れることから、ピンホールの有無を検出できる。 Thereby, when the pinhole exists in the thin part 200A, since the inspection light leaks to the light detection side through the pinhole, the presence or absence of the pinhole can be detected.
このピンホール検査を行うとき、薄肉部200Aに第3の層203のオーバーハング形状部203aが投影されないので、オーバーハング形状部203aによる検査不能領域がなくなる。
When this pinhole inspection is performed, since the
このとき、第2の層202の壁面202aの傾きによって検査光が制限される領域は極めて少なく、検査不能領域を低減することができる。
At this time, the region where the inspection light is restricted by the inclination of the
このように、第3の層はオーバーハング形状部の投影領域は薄肉部に対向する部分が第2の層内に位置し、第2の層は第1の層側の面がすべて第1の層に密着している構成とすることで、薄肉部のピンホール検査が不十分になる領域を低減することができる。 As described above, the third layer has a projection region of the overhang-shaped portion, the portion facing the thin portion is located in the second layer, and the second layer has the first layer side surface all the first layer side. By setting it as the structure closely_contact | adhered to the layer, the area | region where the pinhole test | inspection of a thin part becomes inadequate can be reduced.
次に、本発明の第2実施形態について図7を参照して説明する。図7は同実施形態における薄層部材の断面説明図である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view of a thin layer member in the same embodiment.
本実施形態の薄層部材200は、第2の層202の薄肉部200Aと厚肉部200Bとの面方向における境界を規定する壁面202aが、第1の層201に対して垂直形状に形成されている。
In the
このように構成することで、第2の層202のオーバーハング形状がなくなり、検査光が遮られる薄肉部200Aの領域が前記第1実施形態よりも少なくなる。
With this configuration, the overhang shape of the
次に、本発明の第3実施形態について図8を参照して説明する。図8は同実施形態における薄層部材の断面説明図である。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view of the thin layer member in the same embodiment.
本実施形態の薄層部材200は、第2の層202の薄肉部200Aと厚肉部200Bとの面方向における境界を規定する壁面202aが、第1の層201に対してテーパ形状に形成されている。第2の層202の壁面202aの傾きは、第1の層201との界面から離れるに従って第3の層203のオーバーハング形状部203aに近づくである。
In the
このように構成することで、第2実施形態と同様に、第2の層202のオーバーハング形状がなくなり、検査光が遮られる薄肉部200Aの領域が前記第1実施形態よりも少なくなる。
With this configuration, the overhang shape of the
次に、本発明の第4実施形態について図9を参照して説明する。図9は同実施形態における薄層部材の断面説明図である。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional explanatory view of a thin layer member in the same embodiment.
本実施形態の薄層部材200は、第3の層203を第2の層202側から順次積層した複数の層203A、203Bで形成している。層203A、203Bは、いずれもオーバーハング形状部203aを有し、層203Aのオーバーハング形状部203aの投影領域は第2の層202内に含まれ、層203Bのオーバーハング形状部203aの投影領域は層203A内に含まれる。
The
このように構成することで、厚肉部200Bの剛性をより高めることができる。 By comprising in this way, the rigidity of the thick part 200B can be improved more.
次に、本発明の第5実施形態について図10を参照して説明する。図10は同実施形態における薄層部材の断面説明図である。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a cross-sectional explanatory view of a thin layer member in the same embodiment.
本実施形態の薄層部材200は、第2の層202を複数の層202A、202Aで形成している。
In the
このように構成することで、厚肉部200Bの剛性をより高めることができる。 By comprising in this way, the rigidity of the thick part 200B can be improved more.
次に、本発明の第6実施形態について図11を参照して説明する。図11は同実施形態における薄層部材の断面説明図である。 Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional explanatory view of a thin layer member in the same embodiment.
本実施形態の薄層部材200は、第1の層201の第2の層202が積層される面側と反対側の面に、厚肉部200Bとなる部分を形成する第4の層204が積層されている。
In the
第4の層204はオーバーハング形状部204aを有し、第4の層204のオーバーハング形状部204aの投影領域は第2の層202内に含まれ、薄肉部200Aに直接対向しない。
The
このように構成することで、厚肉部200Bの剛性をより高めることができる。 By comprising in this way, the rigidity of the thick part 200B can be improved more.
次に、薄層部材200のフレーム部材102に対する接合の向きについて図12及び図13を参照して説明する。図12は同説明に供する実施形態の共通液室短手方向の断面説明図、図13は同じく比較例1の共通液室短手方向の断面説明図である。
Next, the direction of joining of the
上述した各実施形態においては、図12に示すように、ダンパ部材103は、薄層部材200の第1の層201の第2の層202及び第3の層203と反対側の面に、保持部材140を接合して構成し、薄層部材200の第3の層203をフレーム部材102に接着剤500で接合している。
In each of the above-described embodiments, as shown in FIG. 12, the
このとき、第3の層203の薄肉部200A側は第2の層202の壁面202aよりも後退して段差となっているので、接着剤500の余剰分はその段差部分で吸収され、ダンパ131(薄肉部200A)の部分まで流れ出さない。
At this time, since the thin portion 200A side of the
これにより、ダンパ131の安定した変位が可能になる。
As a result, the
これに対し、比較例1では、図13に示すように、ダンパ部材103は、薄層部材200の第3の層203に保持部材140を接合して構成し、薄層部材200の第1の層201をフレーム部材102に接着剤500で接合している。
On the other hand, in the first comparative example, as shown in FIG. 13, the
そのため、接着剤500の余剰分がダンパ131の部分まで流れ出して、ダンパ131の機能が低下するという不都合がある。
Therefore, there is a disadvantage that the surplus portion of the adhesive 500 flows out to the
次に、フレーム部材と接合する層を断面キノコ形状のオーバーハング形状部を有する層にした場合と断面キノコ形状のオーバーハング形状部を有しない層にした場合の作用効果の違いについて図14及び図15を参照して説明する。図14は実施形態において薄層部材とフレーム部材との間で位置ずれが生じた状態の断面説明図、図15は比較例2において薄層部材とフレーム部材との間で位置ずれが生じた状態の断面説明図である。 Next, FIG. 14 and FIG. 14 show the difference in action and effect when the layer to be joined to the frame member is a layer having an overhang shape portion having a cross-sectional mushroom shape and a layer having no overhang shape portion having a cross-section mushroom shape. Explanation will be made with reference to FIG. FIG. 14 is a cross-sectional explanatory view showing a state in which a positional deviation has occurred between the thin layer member and the frame member in the embodiment, and FIG. 15 is a state in which a positional deviation has occurred between the thin layer member and the frame member in Comparative Example 2. FIG.
まず、図15に示す比較例2のように、断面キノコ形状のオーバーハング形状部を有しない複数の層を積層して厚肉部を形成する場合には、一層の厚みが薄くなるので、実施形態と同様な厚みを得るためには、積層数を増やす必要がある。図15の例では4つの層211ないし214を積層している。 First, as in Comparative Example 2 shown in FIG. 15, when a thick portion is formed by laminating a plurality of layers not having an overhang shape portion having a cross-sectional mushroom shape, the thickness of one layer is reduced. In order to obtain the same thickness as the form, it is necessary to increase the number of layers. In the example of FIG. 15, four layers 211 to 214 are stacked.
そのため、フレーム部材102と接合する層となる層214の幅が狭くなり(面積が小さくなり)、図15(a)に示すように、接合位置精度を高めなければならない。図15(b)に示すように、フレーム部材102と層214の面方向の位置ずれが生じると、簡単に接合不良が発生するようになる。
Therefore, the width of the layer 214 to be bonded to the
これに対し、上記の各実施子形態では、フレーム部材102と接合する層である第3の層203は断面キノコ形状のオーバーハング形状部203aを有している。
On the other hand, in each of the above embodiments, the
そのため、フレーム部材102と接合する層となる第3の層203の幅が広くなり(面積が大きくなり)、図14(a)に示すように、接合位置に余裕を持たせることができる。これにより、図14(b)に示すように、フレーム部材102と第3の層203との間で面方向の位置ずれが生じても、接合強度を確保することができる。
Therefore, the width of the
次に、本発明の第7実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図16及び図17を参照して説明する。図16は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向(液室長手方向)の断面説明図、図17は同じくノズル配列方向(液室短手方向)の断面説明図である。 Next, a liquid ejection head according to a seventh embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. FIG. 16 is a cross-sectional explanatory diagram in a direction (liquid chamber longitudinal direction) orthogonal to the nozzle arrangement direction of the head, and FIG. 17 is a cross-sectional explanatory diagram in the same nozzle arrangement direction (liquid chamber short direction).
なお、第1実施形態と対応する各部には同じ符号を付して説明を簡略化する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to each part corresponding to 1st Embodiment, and description is simplified.
この液体吐出ヘッドは、ノズル板1と、流路板(液室基板)2と、本発明における薄層部材としての振動板部材3とを積層接合している。そして、振動板部材3を変位させる圧電アクチュエータ111と、共通液室部材としてフレーム部材102とを備えている。
In this liquid discharge head, a
そして、フレーム部材102の共通液室20から、振動板部材3と一体に形成した本発明における薄層部材である液体中の異物をろ過するフィルタ部(フィルタ部材)9を通じて、液導入部8、液体供給路7を経て、複数の個別液室6に液体を供給する。
Then, from the
振動板部材3は、振動板部材3の個別液室6とは反対側に、振動板部材3の振動板(振動領域)30を変形させる駆動手段(アクチュエータ手段、圧力発生手段)としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ111を配置している。
The
この圧電アクチュエータ111は、ベース部材113上に接着剤接合した複数の積層型圧電部材112を有し、圧電部材112にはハーフカットダイシングによって溝加工して1つの圧電部材112に対して所要数の圧電柱112A、112Bを所定の間隔で櫛歯状に形成している。
This
圧電部材112の圧電柱112A、112Bは、同じものであるが、駆動波形を与えて駆動させる圧電柱を駆動圧電柱(駆動柱)112A、駆動波形を与えないで単なる支柱として使用する圧電柱を非駆動圧電柱(非駆動柱)112Bとして区別している。
The
そして、駆動柱12Aを振動板部材3の振動板30に形成した島状の凸部3aに接合している。また、非駆動柱12Bを振動板部材3の凸部3bに接合している。
The
ここで、振動板部材3は前述した薄層部材200で形成し、凸部3a、凸部3bは、いずれも薄層部材200の厚肉部であり、薄肉部である振動領域30を形成する第1の層201に積層した第2の層203及び第3の層203によって形成している。
Here, the
また、フィルタ部9は、第1の層201に複数のフィルタ孔91が形成されている。そして、フィルタ部9の周縁部を形成している厚肉部は、第1の層201に積層した第2の層203及び第3の層203によって形成している。
In the filter unit 9, a plurality of filter holes 91 are formed in the
なお、本実施形態の振動板部材(フィルタ部材を兼ねる)は前記第1実施形態の薄層部材の構成で説明しているが、第2ないし第6実施形態の構成を採用することもできる。 In addition, although the diaphragm member (also serving as a filter member) of the present embodiment has been described with the configuration of the thin layer member of the first embodiment, the configurations of the second to sixth embodiments can also be adopted.
次に、本発明に係る画像形成装置の一例について図18を参照して説明する。図18は同画像形成装置の平面説明図である。 Next, an example of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 18 is an explanatory plan view of the image forming apparatus.
この画像形成装置は、シリアル型画像形成装置であり、図示しない左右の側板に横架した主ガイド部材401及び図示しない従ガイド部材でキャリッジ403を移動可能に保持している。そして、主走査モータ405によって、駆動プーリ406と従動プーリ407間に架け渡したタイミングベルト408を介して主走査方向(キャリッジ移動方向)に往復移動する。
This image forming apparatus is a serial type image forming apparatus, and a
このキャリッジ403には、本発明に係る液体吐出ヘッド及び液体タンクを含む記録ヘッド404を搭載している。記録ヘッド404は、例えば、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出する4列のノズル列404nを有している。また、記録ヘッド404は、複数のノズルからなるノズル列404nを主走査方向と直交する副走査方向に配置し、滴吐出方向を下方に向けて装着している。
The
一方、用紙410を搬送するために、用紙を静電吸着して記録ヘッド404に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト412を備えている。この搬送ベルト412は、無端状ベルトであり、搬送ローラ413とテンションローラ414との間に掛け渡されている。
On the other hand, in order to transport the
そして、搬送ベルト412は、副走査モータ416によってタイミングベルト417及びタイミングプーリ418を介して搬送ローラ413が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。この搬送ベルト412は、周回移動しながら図示しない帯電ローラによって帯電(電荷付与)される。
The
さらに、キャリッジ403の主走査方向の一方側には搬送ベルト412の側方に記録ヘッド404の維持回復を行う維持回復機構420が配置されている。
Further, a maintenance /
維持回復機構420は、例えば記録ヘッド404のノズル面(ノズルが形成された面)をキャッピングするキャップ部材421、ノズル面を払拭するワイパ部材422などで構成されている。
The maintenance /
また、キャリッジ403の主走査方向に沿って両側板間に、所定のパターンを形成したエンコーダスケール423を張装し、キャリッジ403にはエンコーダスケール423のパターンを読取る透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ424を設けている。これらのエンコーダスケール423とエンコーダセンサ424によってキャリッジ403の移動を検知するリニアエンコーダ(主走査エンコーダ)を構成している。
In addition, an
また、搬送ローラ413の軸にはコードホイール425を取り付け、このコードホイール425に形成したパターンを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ426を設けている。これらのコードホイール425とエンコーダセンサ426によって搬送ベルト412の移動量及び移動位置を検出するロータリエンコーダ(副走査エンコーダ)を構成している。
In addition, a
このように構成したこの画像形成装置においては、図示しない給紙トレイから用紙410が帯電された搬送ベルト412上に給紙されて吸着され、搬送ベルト412の周回移動によって用紙410が副走査方向に搬送される。
In this image forming apparatus configured as described above, the
そこで、キャリッジ403を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド404を駆動することにより、停止している用紙410にインク滴を吐出して1行分を記録する。そして、用紙410を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙410の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙410を図示しない排紙トレイに排紙する。
Therefore, by driving the
このように、この画像形成装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を安定して形成することができる。 As described above, since the image forming apparatus includes the liquid discharge head according to the present invention, a high-quality image can be stably formed.
なお、本願において、用紙とは材質を紙に限定するものではなく、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。 In the present application, the paper is not limited to paper but includes what is called a recording medium, a recording medium, a recording paper, a recording paper, and the like. In addition, image formation, recording, printing, printing, and printing are all synonymous.
また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。 In addition, the “image” is not limited to a planar image, and includes an image given to a three-dimensionally formed image and an image formed by three-dimensionally modeling a solid itself.
また、液体吐出装置には画像形成装置が含まれ、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。 The liquid ejecting apparatus includes an image forming apparatus, and includes both a serial type image forming apparatus and a line type image forming apparatus unless otherwise specified.
1 ノズル板
2 流路板
3 振動板部材
4 圧電素子
5 保持基板
11 ノズル
12 個別液室
20 共通液室
101 流路部材
102 フレーム部材
103 ダンパ部材
200 薄層部材
200A 薄肉部
200B 厚肉部
201 第1の層
202 第2の層
203 第3の層
404 記録ヘッド
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記薄層部材は、
前記薄肉部を形成する第1の層と、
前記第1の層に積層され、前記厚肉部となる部分を形成する第2の層及び第3の層と、を有し、
前記第3の層はオーバーハング形状部を有し、
前記第3の層のオーバーハング形状部の投影領域は前記第2の層内に含まれ、
前記第2の層は、前記第1の層側の面がすべて前記第1の層に密着している
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 A thin layer member having a thin part and a thick part,
The thin layer member is
A first layer forming the thin portion;
A second layer and a third layer that are stacked on the first layer and form a portion that becomes the thick portion; and
The third layer has an overhang shape;
The projected area of the overhanging portion of the third layer is included in the second layer,
2. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the second layer has all the first layer-side surface in close contact with the first layer.
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 The wall surface defining the boundary in the surface direction between the thin portion and the thick portion in the second layer is tapered or perpendicular to the first layer. The liquid discharge head described in 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッド。 3. The liquid ejection head according to claim 1, wherein at least one of the second layer and the third layer includes a plurality of layers.
ことを特徴とする請求項3に記載の液体吐出ヘッド。 4. The liquid ejection head according to claim 3, wherein the second layer or the third layer including the plurality of layers has a smaller area as the layer is separated from the first layer. 5.
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The fourth layer forming the portion to be the thick portion is laminated on the surface of the first layer opposite to the surface on which the second layer is laminated. The liquid discharge head according to any one of 1 to 4.
前記第4の層のオーバーハング形状部の投影領域は前記第2の層内に含まれる
ことを特徴とする請求項5に記載の液体吐出ヘッド。 The fourth layer has an overhang shape;
The liquid ejection head according to claim 5, wherein the projection region of the overhanging portion of the fourth layer is included in the second layer.
前記共通液室の壁面の一部を形成する変形可能なダンパ部材と、を有し、
前記ダンパ部材は、前記薄層部材で形成され、前記薄肉部が前記変形可能なダンパを形成している
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 A common liquid chamber for supplying liquid to a plurality of individual liquid chambers through which a plurality of nozzles for discharging droplets communicate;
A deformable damper member that forms a part of the wall surface of the common liquid chamber,
The liquid ejection head according to claim 1, wherein the damper member is formed of the thin layer member, and the thin portion forms the deformable damper.
前記個別液室の壁面の一部となる変形可能な領域を形成する振動板部材と、を有し、
前記振動板部材は、前記薄層部材で形成され、前記薄肉部が前記変形可能な領域をけいせいしている
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 A plurality of individual liquid chambers that communicate with a plurality of nozzles for discharging droplets;
A diaphragm member that forms a deformable region to be a part of the wall surface of the individual liquid chamber,
The liquid ejection head according to claim 1, wherein the diaphragm member is formed of the thin layer member, and the thin portion defines the deformable region.
前記フィルタ部材は、前記薄層部材で形成され、前記薄肉部にフィルタ孔が形成されている
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 A filter member for filtering foreign matter in the liquid is provided.
The liquid discharge head according to claim 1, wherein the filter member is formed of the thin layer member, and a filter hole is formed in the thin portion.
前記第1層に積層され、厚肉部となる部分を形成する第2の層及び第3の層と、を有し、
前記第3の層はオーバーハング形状部を有し、
前記第3の層のオーバーハング形状部の投影領域は、少なくとも前記薄肉部に対向する部分が前記第2の層内に位置し、
前記第2の層は、前記第1の層側の面がすべて前記第1の層に密着している
ことを特徴とする薄層部材。 A first layer forming a deformable thin portion;
A second layer and a third layer, which are stacked on the first layer and form a thick portion;
The third layer has an overhang shape;
The projection region of the overhang-shaped portion of the third layer has at least a portion facing the thin-walled portion located in the second layer,
The second layer is a thin layer member, wherein the first layer side surface is in close contact with the first layer.
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