JP2019142025A - Liquid discharge head and liquid discharge device - Google Patents

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Abstract

To mount a protection member on a liquid discharge head without increasing component cost.SOLUTION: A liquid discharge head discharges a liquid from a plurality of nozzle holes, and includes a nozzle plate 17 with the plurality of nozzle holes formed thereon, a liquid chamber forming member (for example, a holding member 40) which is formed of a plurality of laminated plates and forms a liquid chamber by joining to the nozzle plate 17, and a protection member which covers the nozzle plate 17 and/or the liquid chamber forming member. The liquid chamber forming member includes at least one plate on which an engagement part (for example, a protrusion 41, protruded parts 421-1, 421-2) is formed on a part covered with the protection member. The protection member can be fitted to the engagement part, and at least one plate (for example plates 42-1, 42-2) with the engagement part formed thereon has a thickness in a lamination direction of the plurality of laminated plates equal to or less than a width in the lamination direction of the engagement part.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、液体吐出ヘッドおよび液体を吐出する装置に関する。   The present invention relates to a liquid ejection head and an apparatus for ejecting liquid.

インクジェット方式の液体を吐出する装置(液体吐出装置、液滴吐出装置とも称する)では、液体吐出ヘッドを覆う保護部材が使用されている(特許文献1)。   2. Description of the Related Art In an inkjet apparatus that discharges liquid (also referred to as a liquid discharge apparatus or a droplet discharge apparatus), a protective member that covers a liquid discharge head is used (Patent Document 1).

しかし、保護部材を固定する突起を液体吐出ヘッドに形成する場合には、突起形成のために液体吐出ヘッドの大部分を加工する必要が生じ、部品コストが増大するという問題があった。   However, when the protrusion for fixing the protective member is formed on the liquid discharge head, it is necessary to process a large part of the liquid discharge head for forming the protrusion, and there is a problem that the cost of parts increases.

本発明は、部品コストを増大させることなく、液体吐出ヘッドに保護部材を取り付けることを目的とする。   An object of the present invention is to attach a protective member to a liquid discharge head without increasing the component cost.

上述した課題を解決するために、本発明の液体吐出ヘッドは、複数のノズル孔から液体を吐出する液体吐出ヘッドであって、前記複数のノズル孔が形成されたノズルプレートと、積層された複数のプレートからなり、前記ノズルプレートと接合して液室を形成する液室形成部材と、前記ノズルプレートおよび/または前記液室形成部材を覆う保護部材と、を備え、前記液室形成部材は、前記保護部材に覆われる部分に係合部が形成された少なくとも一つのプレートを有し、前記保護部材は、前記係合部と嵌め合せ可能であり、前記係合部が形成された少なくとも一つのプレートは、前記複数のプレートが積層された積層方向の厚さが、前記係合部の前記積層方向の幅以下であることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a liquid discharge head according to the present invention is a liquid discharge head that discharges liquid from a plurality of nozzle holes, and a plurality of the plurality of stacked nozzle plates formed with the plurality of nozzle holes. A liquid chamber forming member that forms a liquid chamber by joining with the nozzle plate, and a protective member that covers the nozzle plate and / or the liquid chamber forming member, the liquid chamber forming member, It has at least one plate in which an engaging part is formed in a portion covered by the protective member, and the protective member can be fitted with the engaging part, and at least one plate in which the engaging part is formed The plate is characterized in that a thickness in the stacking direction in which the plurality of plates are stacked is equal to or less than a width in the stacking direction of the engaging portion.

本発明によれば、部品コストを増大させることなく、液体吐出ヘッドに保護部材を取り付けることができる。   According to the present invention, the protective member can be attached to the liquid discharge head without increasing the component cost.

一実施形態にかかる液体吐出ヘッドの一例について、ヘッド本体とヘッドケーブル部とが分離した状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state which the head main body and the head cable part isolate | separated about an example of the liquid discharge head concerning one Embodiment. 一実施形態の液体吐出ヘッドを構成するヘッド本体の一例を示した模式図であり、(A)は側面図、(B)は本体正面図、(C)は内部の概略構成を示す断面図である。4A and 4B are schematic views illustrating an example of a head main body that constitutes a liquid discharge head according to an embodiment, where FIG. 5A is a side view, FIG. 5B is a front view of the main body, and FIG. is there. 液室部を構成する流路ユニットとハウジングを分解して示す模式図である。It is a schematic diagram which decomposes | disassembles and shows the flow path unit and housing which comprise a liquid chamber part. ノズル面に装着する保護部材の一例を説明する図であり、(A)は、保護部材を装着した状態を示す図であり、(B)は、保護部材を取りつける前の状態を示す図である。It is a figure explaining an example of the protection member with which a nozzle surface is mounted | worn, (A) is a figure which shows the state which mounted | wore the protection member, (B) is a figure which shows the state before attaching a protection member. . 従来の保持部材の側面に形成された突起形状を説明する部分拡大図である。It is the elements on larger scale explaining the protrusion shape formed in the side surface of the conventional holding member. 一実施形態の液体吐出ヘッドの突起形状を説明する図であり、(A)は保持部材の側面に形成された突起形状を示す図であり、(B)は突起形状を拡大した図である。It is a figure explaining the protrusion shape of the liquid discharge head of one Embodiment, (A) is a figure which shows the protrusion shape formed in the side surface of a holding member, (B) is the figure which expanded the protrusion shape. 突起形状を形成した金属プレートの一例を示す図であり、(A)は、共通流路および突起形状が形成された一枚のプレートの一部分を示す図であり、(B)は、複数のプレートにより形成された共通流路および突起形状を説明する部分断面図である。It is a figure which shows an example of the metal plate which formed protrusion shape, (A) is a figure which shows a part of one plate in which the common flow path and protrusion shape were formed, (B) is a some plate It is a fragmentary sectional view explaining the common flow path and protrusion shape which were formed by. 液体吐出ユニットの一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of a liquid discharge unit. 液体吐出ユニットの一例を示す上面図である。It is a top view which shows an example of a liquid discharge unit. 液体吐出ユニットの一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of a liquid discharge unit. 液体を吐出する装置の一例を示す図であり、(A)は要部構成の概略を示す斜視図、(B)は側面図である。It is a figure which shows an example of the apparatus which discharges a liquid, (A) is a perspective view which shows the outline of a principal part structure, (B) is a side view.

以下、本発明に係る液体吐出ヘッドおよび液体を吐出する装置について、図面を参照して説明する。説明の明確化のため、以下の記載および図面は、適宜、省略または簡略化がなされている。各図面において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
Hereinafter, a liquid discharge head and a device for discharging a liquid according to the present invention will be described with reference to the drawings. For clarity of explanation, the following description and drawings are omitted or simplified as appropriate. In the drawings, components having the same configuration or function and corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
The present invention is not limited to the embodiments described below, and other embodiments, additions, modifications, deletions, and the like can be changed within a range that can be conceived by those skilled in the art, and any aspect is possible. As long as the functions and effects of the present invention are exhibited, the scope of the present invention is included.

〔液体吐出ヘッド〕
本願において、「液体吐出ヘッド」とは、ノズル(ノズル孔とも称する)から液体を吐出・噴射する機能部品である。
吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が30mPa・s以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、3次元造形用材料液等の用途で用いることができる。
[Liquid discharge head]
In the present application, the “liquid ejection head” is a functional component that ejects and ejects liquid from a nozzle (also referred to as a nozzle hole).
The liquid to be ejected is not particularly limited as long as it has a viscosity and surface tension that can be ejected from the head, and the viscosity is 30 mPa · s or less at room temperature, normal pressure, or by heating and cooling. It is preferable. More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, functional materials such as polymerizable compounds, resins, and surfactants, and biocompatible materials such as DNA, amino acids, proteins, and calcium. , Edible materials such as natural pigments, solutions, suspensions, emulsions, and the like. These include, for example, inkjet inks, surface treatment liquids, components of electronic devices and light emitting devices, and formation of electronic circuit resist patterns. It can be used in applications such as liquids for use, three-dimensional modeling material liquids, and the like.

液体を吐出するエネルギー発生源としては、圧電アクチュエータ(積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子)、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。   Examples of energy generating sources for discharging liquid include piezoelectric actuators (laminated piezoelectric elements and thin film piezoelectric elements), thermal actuators that use electrothermal transducers such as heating resistors, electrostatic actuators that consist of diaphragms and counter electrodes, and the like. Includes what you use.

また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。   In addition, the terms “image formation”, “recording”, “printing”, “printing”, “printing”, “modeling” and the like in the terms of the present application are all synonymous.

まず、一実施形態の液体吐出ヘッドの構成例を、図1、2を参照して説明する。
図1は、一実施形態にかかる液体吐出ヘッドの一例について、ヘッド本体とヘッドケーブル部とが分離した状態を示す模式図である。図2は、一実施形態の液体吐出ヘッドを構成するヘッド本体の一例を示した模式図であり、(A)は側面図、(B)は本体正面図、(C)は内部の概略構成を示す断面図である。
First, a configuration example of a liquid discharge head according to an embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a state where a head main body and a head cable portion are separated from each other in an example of a liquid discharge head according to an embodiment. 2A and 2B are schematic views showing an example of a head main body constituting the liquid ejection head according to the embodiment. FIG. 2A is a side view, FIG. 2B is a front view of the main body, and FIG. It is sectional drawing shown.

一実施形態の液体吐出ヘッドは、ヘッド本体7とケーブル部8とを有する。
ヘッド本体7は、圧力発生素子10の駆動により圧力室の液体に圧力を加え、ノズルから液体を吐出する液室部11、圧力発生素子10の駆動制御を行う駆動制御部3、駆動制御部3に接している放熱部材1、および、カバー部材4を有する。
また、液体吐出ヘッドは、駆動制御部3に信号を伝達する配線部材が、放熱部材1を有するヘッド本体7から分離可能に設けられている。具体的には、図1に示すように、上位装置伝達配線部材2bを有するケーブル部8が、ヘッド本体7から分離可能に設けられている。
The liquid discharge head according to an embodiment includes a head main body 7 and a cable portion 8.
The head main body 7 applies pressure to the liquid in the pressure chamber by driving the pressure generating element 10, discharges the liquid from the nozzle, the drive control unit 3 that controls the driving of the pressure generating element 10, and the drive control unit 3. The heat dissipation member 1 and the cover member 4 are in contact with each other.
In the liquid discharge head, a wiring member that transmits a signal to the drive control unit 3 is provided so as to be separable from the head body 7 having the heat radiating member 1. Specifically, as shown in FIG. 1, a cable portion 8 having a host device transmission wiring member 2 b is provided so as to be separable from the head body 7.

以下に各構成の詳細を説明する。
液室部11は、複数のノズル、圧力室、リストリクタの機能を有する部材を積層して構成した流路ユニットと、流路ユニットに接合し、液体吐出のための圧力を発生する圧力発生素子10と、圧力発生素子10を収納し、流路ユニットに積層されたハウジング12とで構成される。
配線部材として、コネクタ基盤5に接続し、コネクタ6を介して上位装置からの電気信号の伝達を行う折り曲げ可能な上位装置伝達配線部材2bと、上位装置伝達配線部材2bと圧力発生素子10の間を接続する中継配線部材2aとを有する。
駆動制御部3は、中継配線部材2aに実装されて上位装置からの電気信号に基づいて圧力発生素子10の駆動制御を行う。
カバー部材4は、中継配線部材2a及び駆動制御部3を収容して保護する。
Details of each component will be described below.
The liquid chamber section 11 includes a flow path unit configured by laminating a plurality of nozzles, pressure chambers, and restrictor members, and a pressure generating element that is joined to the flow path unit and generates pressure for liquid discharge. 10 and a housing 12 that houses the pressure generating element 10 and is stacked on the flow path unit.
As a wiring member, a bendable upper device transmission wiring member 2b which is connected to the connector base 5 and transmits electrical signals from the upper device via the connector 6, and between the upper device transmission wiring member 2b and the pressure generating element 10 And a relay wiring member 2a for connecting the two.
The drive control unit 3 is mounted on the relay wiring member 2a and performs drive control of the pressure generating element 10 based on an electrical signal from the host device.
The cover member 4 accommodates and protects the relay wiring member 2a and the drive control unit 3.

放熱部材(ヒートシンク)1は、駆動制御部3の発熱を外部に放散する。図2の構成例では、放熱部材1は、カバー部材4の外側に配設され、外気と接する面を有する第一の放熱部材1aと、カバー部材4の内側に配設され、駆動制御部3と当接する端部を有する第二の放熱部材1bとからなり、第一の放熱部材1aと第二の放熱部材1bとが互いに接触してなる。放熱部材1は、図2(A)及び(C)に示すように、対向する両側の面にそれぞれ設けられている。   The heat radiating member (heat sink) 1 dissipates heat generated by the drive control unit 3 to the outside. In the configuration example of FIG. 2, the heat radiating member 1 is disposed outside the cover member 4, and is disposed inside the cover member 4 and the first heat radiating member 1 a having a surface in contact with the outside air, and the drive control unit 3. The first heat radiating member 1a and the second heat radiating member 1b are in contact with each other. As shown in FIGS. 2A and 2C, the heat dissipating member 1 is provided on both opposing surfaces.

次に、図2(B)に示す液室部11の構成例を、図3を参照して説明する。
図3は、液室部11を構成する流路ユニットとハウジングを分解して示した模式図である。液室部11は、ハウジング12、フィルタプレート13、マニホールド14、振動板15、リストリクタプレート16、及びノズルプレート(オリフィスプレートとも称する)17から構成されている。流路ユニットは、フィルタプレート13からノズルプレート17までを積層して形成されている。
Next, a configuration example of the liquid chamber portion 11 illustrated in FIG. 2B will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a schematic view showing the flow path unit and the housing constituting the liquid chamber portion 11 in an exploded manner. The liquid chamber portion 11 includes a housing 12, a filter plate 13, a manifold 14, a vibration plate 15, a restrictor plate 16, and a nozzle plate (also referred to as an orifice plate) 17. The flow path unit is formed by laminating the filter plate 13 to the nozzle plate 17.

振動板15は圧力発生素子10に接合されている。
SUSベースに接合された圧力発生素子10に電圧が印加されると、圧力発生素子10は歪み、振動板15を介してリストリクタプレート16で構成される個別液室を圧縮し、ノズルプレート17のノズル孔から液体(インク)が吐出される。このとき、駆動制御部3で熱が発生する。発生した熱は、駆動制御部3と接合されている放熱部材1によって外部に放出される。
The diaphragm 15 is joined to the pressure generating element 10.
When a voltage is applied to the pressure generating element 10 bonded to the SUS base, the pressure generating element 10 is distorted and compresses the individual liquid chamber composed of the restrictor plate 16 via the vibration plate 15. Liquid (ink) is ejected from the nozzle holes. At this time, heat is generated in the drive control unit 3. The generated heat is released to the outside by the heat radiating member 1 joined to the drive control unit 3.

以上が一実施形態の液体吐出ヘッドの一例であり、液体吐出ヘッドは上述した構成に限られるものではなく、ヘッド本体を保護する保護部材が装着可能な構造であれば他の構成であってもよい。
次に、液体吐出ヘッドに装着する保護部材について、図4から7を参照して説明する。
The above is an example of the liquid discharge head according to the embodiment, and the liquid discharge head is not limited to the above-described configuration, and may have other configurations as long as a protective member that protects the head body can be attached. Good.
Next, a protective member attached to the liquid discharge head will be described with reference to FIGS.

以降の説明において、流路部材(具体的には、フィルタプレート13からリストリクタプレート16まで)を保持するフレーム(例えば、ハウジング12)を、保持部材(液室形成部材ともいう)として説明する。また、保持部材は、ノズルプレート17を保持する役割を有する。
液室部11は、ノズルプレート17、流路部材、および保持部材を少なくとも有する。
個別液室(個別流路、加圧液室、圧力室、または加圧室とも称する)は、液体を吐出する複数のノズル孔に連なって通じる個別の流路である。
共通液室(共通流路または内部流路とも称する)は、複数の個別液室につながり、各個別液室にインクを供給する流路である。例えば、数十個の個別液室が、1つの共通液室に接続されている。共通液室の一部分は、保持部材により形成される。
In the following description, a frame (for example, the housing 12) that holds the flow path member (specifically, from the filter plate 13 to the restrictor plate 16) will be described as a holding member (also referred to as a liquid chamber forming member). The holding member has a role of holding the nozzle plate 17.
The liquid chamber portion 11 includes at least a nozzle plate 17, a flow path member, and a holding member.
An individual liquid chamber (also referred to as an individual flow path, a pressurized liquid chamber, a pressure chamber, or a pressurized chamber) is an individual flow path that communicates with a plurality of nozzle holes that discharge liquid.
The common liquid chamber (also referred to as a common flow path or an internal flow path) is a flow path that connects to a plurality of individual liquid chambers and supplies ink to each individual liquid chamber. For example, several tens of individual liquid chambers are connected to one common liquid chamber. A part of the common liquid chamber is formed by a holding member.

図4は、ノズル面に装着する保護部材の一例を説明する図であり、(A)は、保護部材を装着した状態を示し、(B)は、保護部材を取りつける前の状態を示す。図4では、従来の保持部材20を用いて表している。保護部材30は、ノズルプレート17のノズル面(ノズル孔が形成される面)の端部(エッジ部分)と保持部材20の一部分とを覆うように装着される。
図4に示すように、ノズルプレート17を保持する保持部材20は、側面に突起形状(凸部、凸形状、突起部、突起、とも称する)21が形成されている。ここで、保持部材20の側面は、ノズル面と略垂直な面であり、複数のプレートの積層方向に平行な面である。また、保持部材20は、複数の側面を有するが、側面の一部分は、保護部材30で覆われる。突起形状21は、保護部材30で覆われる面に形成されることになる。
4A and 4B are diagrams for explaining an example of a protective member attached to the nozzle surface. FIG. 4A shows a state where the protective member is attached, and FIG. 4B shows a state before the protective member is attached. In FIG. 4, the conventional holding member 20 is used. The protection member 30 is mounted so as to cover an end portion (edge portion) of the nozzle surface (surface on which the nozzle hole is formed) of the nozzle plate 17 and a part of the holding member 20.
As shown in FIG. 4, the holding member 20 that holds the nozzle plate 17 has a protruding shape (also referred to as a protruding portion, a protruding shape, a protruding portion, or a protruding portion) 21 formed on a side surface. Here, the side surface of the holding member 20 is a surface substantially perpendicular to the nozzle surface, and is a surface parallel to the stacking direction of the plurality of plates. The holding member 20 has a plurality of side surfaces, and a part of the side surfaces is covered with the protection member 30. The protrusion shape 21 is formed on the surface covered with the protection member 30.

保護部材30は、ノズルプレート17と保持部材20との一部分を覆う部材であり、保持部材20に形成された突起形状21に嵌め合せて固定する穴31が形成されている。
保護部材30の該当部にある穴31と、保持部材20の突起形状21とを嵌合させることによってノズル面のエッジ部分を覆い清掃部材が当接したときにエッジで清掃部材が損傷したり、逆に清掃部材の当接によってノズルプレート17が剥がれたりすることを防止している。
The protection member 30 is a member that covers a part of the nozzle plate 17 and the holding member 20, and has a hole 31 that fits and is fixed to the protruding shape 21 formed on the holding member 20.
The cleaning member is damaged at the edge when the cleaning member comes into contact with the edge portion of the nozzle surface by fitting the hole 31 in the corresponding part of the protection member 30 and the protruding shape 21 of the holding member 20, Conversely, the nozzle plate 17 is prevented from peeling off due to the contact of the cleaning member.

図5は、従来の保持部材の側面に形成された突起形状を説明する部分拡大図である。従来技術では、保持部材20は、ブロック形状の金属片を用いて形成される。そのため、保持部材20に保護部材を固定するための突起形状21を形成する場合には、ブロック形状の金属片に対して、切削加工を行い、突起形状21を残して除去加工することが行われていた。そのため、突起形状21を除く側面全体を切削加工する必要があり、部品コストが高くなるという問題があった。   FIG. 5 is a partially enlarged view for explaining a protrusion shape formed on a side surface of a conventional holding member. In the prior art, the holding member 20 is formed using a block-shaped metal piece. Therefore, when forming the projection shape 21 for fixing the protection member to the holding member 20, the block-shaped metal piece is cut and removed while leaving the projection shape 21. It was. Therefore, it is necessary to cut the entire side surface excluding the protrusion shape 21, and there is a problem that the component cost is increased.

そこで、本発明の液体吐出ヘッドの一態様は、保護部材を取り付けるための係合部(例えば、突起形状、凹み)を形成する部分を外形形状として含んだ部材を積層させることによって形成する構成とする。例えば、外形に凸形状を備えた薄板の形成は、エッチング工法や型抜きにより簡便に形成することができる。これにより、加工コストを増加させることなく、保護部材の取付け用の係合部としての突起形状を形成することが可能となる。加えて、保持部材の内部の流路も同時に形成することが可能である。以下に詳細を説明する。   Accordingly, one aspect of the liquid ejection head of the present invention is formed by laminating a member including, as an outer shape, a portion that forms an engaging portion (for example, a protrusion shape or a dent) for attaching a protection member. To do. For example, the formation of a thin plate having a convex shape in its outer shape can be easily formed by an etching method or die cutting. Thereby, it becomes possible to form the protrusion shape as the engaging portion for attaching the protective member without increasing the processing cost. In addition, a flow path inside the holding member can be formed at the same time. Details will be described below.

一実施形態の液体ヘッドにおいて、保持部材は、複数のプレート(例えば、金属プレート)を積層した構造を有し、複数のプレートのうち一つ以上のプレートは、保護部材と嵌め合せる突起形状となる凸部(突起部)が加工された外形形状を有する。
図6は、一実施形態の液体吐出ヘッドの突起形状を説明する図であり、(A)は保持部材の側面に形成された突起形状を示す図であり、(B)は突起形状を拡大した図である。
図6では、液室部11aの保持部材40が有する複数のプレートのうち、二枚のプレートによって突起形状41が形成される例を示している。
In the liquid head according to the embodiment, the holding member has a structure in which a plurality of plates (for example, metal plates) are stacked, and one or more of the plurality of plates has a protruding shape that fits with the protection member. It has an outer shape in which convex portions (projections) are processed.
6A and 6B are diagrams illustrating the protrusion shape of the liquid ejection head according to the embodiment. FIG. 6A is a view illustrating the protrusion shape formed on the side surface of the holding member, and FIG. 6B is an enlarged view of the protrusion shape. FIG.
FIG. 6 shows an example in which the protrusion shape 41 is formed by two plates among a plurality of plates included in the holding member 40 of the liquid chamber portion 11a.

図6(A)に示すように、保持部材40は、複数のプレートのうち、少なくとも一部を突起形状41の長さ(積層方向の幅)に対してこれと同等の厚さもしくはこれよりも薄いプレート部材の積層により形成する。また突起形状41は、プレート部材の外形形状として加工される。図6(B)では、凸部が形成されたプレート部材としてプレート42−1、42−2の一部分を示す。プレート42−1、42−2は、突起形状41を形成する凸部421−1、421−2が、端部に外形形状として加工された例を示している。
このように保持部材を形成することにより、後から保持部材の側面の形状を加工する必要がなくなり、低コストで突起形状を形成することが可能となる。
As shown in FIG. 6A, the holding member 40 has at least a portion of the plurality of plates having a thickness equivalent to or longer than the length of the protrusion shape 41 (width in the stacking direction). It is formed by stacking thin plate members. The protrusion shape 41 is processed as the outer shape of the plate member. FIG. 6B shows a part of the plates 42-1 and 42-2 as plate members on which convex portions are formed. The plates 42-1 and 42-2 show an example in which the convex portions 421-1 and 421-2 forming the protrusion shape 41 are processed as outer shapes at the end portions.
By forming the holding member in this way, it is not necessary to process the shape of the side surface of the holding member later, and it becomes possible to form the protrusion shape at low cost.

接合前のプレートの加工は、エッチング加工で行われ、エッチングの版によって所望の形状を形成する。このため、プレートの外形部分に微細な突起形状があっても加工コストの変動はなく、突起の有無に関わらず安価に所望の形状を形成することができる。また、保持部材40は、薄いプレートを重ね合わせて形成するため、複数のプレートを重ねる重ね方向(複数のプレートを積層する積層方向)における突起形状の位置は、プレートの厚さ(プレートの積層方向の幅)単位で容易にかつ精度よく形成することができる。このため、保護部材を取り付けるための突起形状を、加工コストを増やすことなく精度良く形成することができる。   Processing of the plate before joining is performed by etching, and a desired shape is formed by an etching plate. For this reason, even if there is a fine protrusion shape on the outer portion of the plate, the processing cost does not vary, and a desired shape can be formed at low cost regardless of the presence or absence of the protrusion. In addition, since the holding member 40 is formed by stacking thin plates, the position of the protrusion shape in the stacking direction in which the plurality of plates are stacked (stacking direction in which the plurality of plates are stacked) is the thickness of the plate (the stacking direction of the plates). Can be easily and accurately formed in units of width. For this reason, the projection shape for attaching the protection member can be formed with high accuracy without increasing the processing cost.

また、ノズル面を保持する保持部材もしくはその一部を外形に突起形状をもつ金属薄板を接合した部材により形成する構成とすることにより、凸形状を形成するための後加工をなくし、安価に構成することができる。   In addition, by forming the holding member that holds the nozzle surface or a part of the holding member with a metal thin plate with a protruding shape on the outer shape, post-processing for forming a convex shape is eliminated, and the structure is inexpensive. can do.

上述したように、一実施形態の液体吐出ヘッドは、液滴を吐出する複数のノズルおよびノズル面を保護するための保護部材を備えた液滴吐出ヘッドにおいて、ノズル面を保護するための保護部材を固定するための突起形状を、ノズル面に略垂直な側面(保護部材に覆われる面であって、ノズル面ではない面)に備える。また、ノズル面に垂直な方向に薄板(厚さの薄いプレート)を積層した構成であり、上述した突起形状は、薄板の外形形状にて形成され、突起形状のない薄板と積層することによって形成されていることを特徴とする。   As described above, a liquid discharge head according to an embodiment includes a protection member for protecting a nozzle surface in a droplet discharge head including a plurality of nozzles that discharge droplets and a protection member for protecting the nozzle surface. Is provided on the side surface substantially perpendicular to the nozzle surface (the surface covered by the protective member and not the nozzle surface). Moreover, it is the structure which laminated | stacked the thin plate (thin plate) in the direction perpendicular | vertical to a nozzle surface, and the protrusion shape mentioned above is formed by laminating | stacking with the thin plate without a protrusion shape formed in the external shape of a thin plate. It is characterized by being.

例えば、保持部材は、ノズル面を保護するための保護部材を固定するための突起形状をノズル面に垂直な側面に備え、これらの凸形状が、ノズル面に垂直な方向に積層された薄板によって形成されている。保持部材は、外形に凸部を持つ薄板と持たない薄板とを積層することによって突起形状を形成している。   For example, the holding member has a protrusion shape for fixing a protection member for protecting the nozzle surface on a side surface perpendicular to the nozzle surface, and these convex shapes are formed by thin plates stacked in a direction perpendicular to the nozzle surface. Is formed. The holding member forms a protrusion shape by laminating a thin plate having a convex portion on the outer shape and a thin plate not having the convex portion.

複数のプレートの接合方法としては、接着剤による接合も可能であるが、拡散接合工法を使用することが好ましい。拡散接合工法は、薄いプレートを複数枚重ねて、一括で接合する(複数枚の板を一度に接合する)ことができるため、接着剤を付与することなく、接合することにより加工コストの低減が可能になる。また、金属片から切削により形状を形成するよりもコストを抑えることが可能である。   As a method of joining a plurality of plates, joining with an adhesive is possible, but it is preferable to use a diffusion joining method. The diffusion bonding method can stack a plurality of thin plates and bond them together (joining a plurality of plates at once). Therefore, bonding without applying adhesive can reduce processing costs. It becomes possible. Moreover, it is possible to reduce the cost compared to forming a shape from a metal piece by cutting.

図7は、突起形状を形成した金属プレートの一例を示す図であり、(A)は、共通流路および突起形状が形成された一枚のプレートの一部分を示す図であり、(B)は、複数のプレートにより形成された共通流路および突起形状を説明する部分断面図であり、(A)に示すVIIB-VIIB線に沿った断面の一部分を示している。図7では、金属プレートとして、図6(B)に示す突起形状が形成されたプレート42−1、42−2と、突起形状が形成されていないプレート44−1から44−5を用いた加工例を示す。
図7(A)に示すように、プレート42−1は、端部に突起形状41用の凸部421−1が形成され、内部に共通流路43を形成する空間(孔、穴)422−1、アクチュエータを通す穴である貫通部45を形成する空間(孔、穴)423−1が形成されている。
FIG. 7 is a view showing an example of a metal plate having a protrusion shape, FIG. 7A is a view showing a part of one plate having a common flow path and a protrusion shape, and FIG. It is a fragmentary sectional view explaining the common flow path and protrusion shape which were formed of the several plate, and has shown a part of cross section along the VIIB-VIIB line | wire shown to (A). In FIG. 7, as the metal plate, processing using the plates 42-1 and 42-2 in which the projection shape shown in FIG. 6B is formed and the plates 44-1 to 44-5 in which the projection shape is not formed is used. An example is shown.
As shown in FIG. 7 (A), the plate 42-1 is formed with a convex portion 421-1 for the projection shape 41 at the end, and a space (hole, hole) 422 that forms the common flow path 43 therein. 1. A space (hole, hole) 423-1 for forming a penetrating portion 45, which is a hole through which the actuator passes, is formed.

図7(B)では、プレート42−1、42−2およびプレート44−1から44−5により共通流路43の一部分を形成する保持部材の一例を示す。プレート42−2は、プレート42−1と同様に、凸部421−2および共通流路43および貫通部45を形成する空間が加工された形状である。   FIG. 7B shows an example of a holding member that forms a part of the common flow path 43 by the plates 42-1 and 42-2 and the plates 44-1 to 44-5. The plate 42-2 has a shape in which a space for forming the convex portion 421-2, the common flow path 43, and the through portion 45 is processed, like the plate 42-1.

プレート44−1から44−5は、外形形状に凸部が加工されていないプレートであり、プレート42−1の空間423−1と同様の、貫通部45を形成する空間が加工されている。
プレート44−1、44−2は、共通流路43を形成する空間が加工されていない形状である。プレート44−3から44−5は、プレート42−1の空間422−1と同様の、共通流路43を形成する空間が加工されている形状である。
図7(B)に示すように、プレート42−1、42−2、およびプレート44−3から44−5の複数のプレートは、各プレートが積層されることにより、各プレートに加工された空間がつながった共通流路43およびアクチュエータを通す貫通部45が形成される。また、二枚のプレート42−1、42−2には、端部に突起形状用の凸部421−1、421−2が加工され、プレート42−1、42−2が接合されることにより凸部421−1、421−2が接合されて突起形状41を形成する。
図7の例では、流路部材、ノズルプレート17は、プレート44−5に積層される。
The plates 44-1 to 44-5 are plates whose convex portions are not processed in the outer shape, and the space for forming the penetrating portion 45 is processed similarly to the space 423-1 of the plate 42-1.
The plates 44-1 and 44-2 have a shape in which the space forming the common flow path 43 is not processed. The plates 44-3 to 44-5 have the same shape as the space 422-1 of the plate 42-1 in which the space forming the common flow path 43 is processed.
As shown in FIG. 7B, the plates 42-1 and 42-2 and the plates 44-3 to 44-5 are each a space processed into each plate by stacking each plate. Are connected to each other, and a through portion 45 through which the actuator passes is formed. Further, the protrusions 421-1 and 421-2 for the protrusion shape are processed at the ends of the two plates 42-1 and 42-2, and the plates 42-1 and 42-2 are joined. The protrusions 421-1 and 421-2 are joined to form the protrusion shape 41.
In the example of FIG. 7, the flow path member and the nozzle plate 17 are stacked on the plate 44-5.

ノズル面の保護部材を保持する保持部材は、内部に、吐出液体を、吐出ノズルに連通した圧力発生部に供給する供給流路を備えている。保持部材には、ノズル面に垂直な方向において、突起形成部分と重なる位置(ノズル面からの突起形状が形成される部分までの間)に空間が形成されることになる。
従来の切削工法による製作においては、内部に流路を形成し、外周側面に凸形状を形成していた。
複数のプレートの接合後に内部の流路を加工することは、余分な加工時間を要することになる。そのため、内部の流路を外形に凸形状を形成する金属プレート内に同時に形成し(図7(A))、複数の金属プレートを接合し、必要な流路を形成できるようにすることで、より部品加工コストを低減可能になる。
The holding member that holds the protection member for the nozzle surface includes a supply flow path for supplying the discharge liquid to a pressure generation unit that communicates with the discharge nozzle. In the holding member, a space is formed at a position overlapping with the protrusion formation portion (between the portion where the protrusion shape is formed from the nozzle surface) in the direction perpendicular to the nozzle surface.
In manufacturing by a conventional cutting method, a flow path is formed inside, and a convex shape is formed on the outer peripheral side surface.
Processing an internal flow path after joining a plurality of plates requires extra processing time. Therefore, by simultaneously forming the internal flow path in a metal plate that forms a convex shape in the outer shape (FIG. 7A), by joining a plurality of metal plates, so that the required flow path can be formed, Parts processing costs can be further reduced.

金属プレートの外形はプレス、エッチングなどの工法があるが、いずれも型やマスクにより、形成するため、突起形状の有無は部品コストに影響しない。突起形状の形成と同時に内部に流路を形成する場合など、エッチング工法により精度よく複雑な形状を形成することができるため、エッチング工法であることが望ましい。
内部に流路がある場合、プレートを接合接着剤方式で接合すると、接着剤と液体の特性などにより、接液特性などを考慮しないと、内部に液体の漏れにつながる可能性が大きい。一方、拡散接合工法においては、接合部はプレートの素材のみで形成されるため接合部での内部の液体の漏れ発生のロバスト性を向上させることができる。
There are methods such as pressing and etching for the outer shape of the metal plate, but since both are formed by a mold or a mask, the presence or absence of the protruding shape does not affect the component cost. An etching method is desirable because a complicated shape can be formed with high accuracy by an etching method, such as when a flow path is formed at the same time as the formation of the protrusion shape.
When there is a flow path inside, if the plate is bonded by the bonding adhesive method, there is a high possibility that the liquid will leak inside without considering the liquid contact characteristics due to the characteristics of the adhesive and the liquid. On the other hand, in the diffusion bonding method, since the bonding portion is formed only of the plate material, the robustness of the occurrence of liquid leakage inside the bonding portion can be improved.

なお、上記実施形態では、保持部材は、突起形状(保護部材に向かって突出した突部)により保護部材と嵌め合わせる態様を説明したが、これに限られるものではない。例えば、保持部材は、保護部材と嵌め合わせる係合部として、保護部材に離れる方向に凹んだ凹部が形成されてもよく、保護部材は、係合部と嵌め合せ可能であればよい。   In the above-described embodiment, the holding member has been described as being fitted with the protective member by the protruding shape (projecting portion protruding toward the protective member), but is not limited thereto. For example, the holding member may be formed with a concave portion recessed in a direction away from the protective member as an engaging portion to be fitted with the protective member, and the protective member only needs to be fitted with the engaging portion.

〔液体吐出ユニット〕
一実施形態の液体吐出ユニットは、上述した液体吐出ヘッドを用いて構成することが可能である。
図8、図9及び図10に、一実施形態の液体吐出ヘッドをインクジェットヘッドとして搭載した液体吐出ユニットの一例を示す。
[Liquid discharge unit]
The liquid discharge unit of one embodiment can be configured using the liquid discharge head described above.
8, 9 and 10 show an example of a liquid discharge unit in which the liquid discharge head of one embodiment is mounted as an inkjet head.

「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドに他の機能部品、機構が一体化したものであり、液体を吐出する機能に関連する部品の集合体である。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。   The “liquid ejection unit” is an assembly of other functional parts and mechanisms integrated with the liquid ejection head, and is an assembly of parts related to the function of ejecting liquid. For example, the “liquid discharge unit” includes a combination of at least one of a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance / recovery mechanism, and a main scanning movement mechanism with a liquid discharge head.

ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。   Here, the term “integrated” refers to, for example, a liquid discharge head, a functional component, and a mechanism that are fixed to each other by fastening, adhesion, engagement, etc., and one that is held movably with respect to the other. Including. Further, the liquid discharge head, the functional component, and the mechanism may be configured to be detachable from each other.

例えば、液体吐出ユニット440として、図8に示すように液体吐出ヘッド404とヘッドタンク441が一体化されているものがある。
図8に示す液体吐出ユニット440はキャリッジ403に搭載されている。キャリッジ403は、主走査移動機構を構成するガイド部材401により保持され、主走査方向に往復移動する。
図8には、後述する液体を吐出する装置を構成している部材のうち、被記録媒体(例えば、用紙等)を搬送するための手段である搬送ベルト412を示している。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。
For example, there is a liquid discharge unit 440 in which a liquid discharge head 404 and a head tank 441 are integrated as shown in FIG.
A liquid discharge unit 440 shown in FIG. 8 is mounted on the carriage 403. The carriage 403 is held by a guide member 401 constituting a main scanning movement mechanism and reciprocates in the main scanning direction.
FIG. 8 shows a transport belt 412 that is a means for transporting a recording medium (for example, a sheet) among members constituting a device for discharging a liquid to be described later. The transport belt 412 is an endless belt and is stretched between the transport roller 413 and the tension roller 414.

また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。   Also, there are some in which the liquid discharge head and the head tank are integrated by being connected to each other by a tube or the like. Here, a unit including a filter may be added between the head tank and the liquid discharge head of these liquid discharge units.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。   In addition, there is a liquid discharge unit in which a liquid discharge head and a carriage are integrated.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッド404を主走査移動機構の一部を構成するガイド部材401に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッド404と主走査移動機構493が一体化されているものがある。また、図9に示すように、液体吐出ヘッド404とキャリッジ403と主走査移動機構493が一体化されているものがある。
図9に示す液体吐出ユニット440は、後述する液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板491A、491B及び背板491Cで構成される筐体部分と、主走査移動機構493と、キャリッジ403と、液体吐出ヘッド404で構成されている。図中矢印D1は主走査方向を示す。
Also, as the liquid discharge unit, the liquid discharge head 404 and the main scanning movement mechanism 493 are integrated by holding the liquid discharge head 404 movably on a guide member 401 that constitutes a part of the main scanning movement mechanism. There is. Further, as shown in FIG. 9, there are some in which the liquid discharge head 404, the carriage 403, and the main scanning movement mechanism 493 are integrated.
The liquid discharge unit 440 shown in FIG. 9 includes a housing portion composed of side plates 491A and 491B and a back plate 491C among members constituting a liquid discharge device described later, a main scanning movement mechanism 493, A carriage 403 and a liquid discharge head 404 are included. An arrow D1 in the figure indicates the main scanning direction.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。   Also, there is a liquid discharge unit in which a cap member that is a part of the maintenance / recovery mechanism is fixed to a carriage to which the liquid discharge head is attached, and the liquid discharge head, the carriage, and the maintenance / recovery mechanism are integrated. .

また、液体吐出ユニットとして、図10に示すように流路部品444が取付けられた液体吐出ヘッド404にチューブ456が接続されて、液体吐出ヘッド404と供給機構が一体化されているものがある。このチューブ456を介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッド404に供給される。
流路部品444はカバー442の内部に配置されている。流路部品444に代えてヘッドタンク441を含むこともできる。また、流路部品444の上部には液体吐出ヘッド404と電気的接続を行うコネクタ443が設けられている。
Further, as a liquid discharge unit, as shown in FIG. 10, there is a unit in which a tube 456 is connected to a liquid discharge head 404 to which a flow path component 444 is attached, and the liquid discharge head 404 and a supply mechanism are integrated. Through this tube 456, the liquid storage source liquid is supplied to the liquid ejection head 404.
The flow path component 444 is disposed inside the cover 442. A head tank 441 may be included instead of the flow path component 444. In addition, a connector 443 that is electrically connected to the liquid ejection head 404 is provided above the flow path component 444.

主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。   The main scanning movement mechanism includes a guide member alone. The supply mechanism includes a single tube and a single loading unit.

〔液体を吐出する装置〕
一実施形態の液体を吐出する装置は、上述の液体吐出ヘッドを備えている。
なお、本願において、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。
[Device for discharging liquid]
An apparatus for discharging a liquid according to an embodiment includes the liquid discharge head described above.
In the present application, the “apparatus for ejecting liquid” is an apparatus that includes a liquid ejection head or a liquid ejection unit and that drives the liquid ejection head to eject liquid. The apparatus for ejecting liquid includes not only an apparatus capable of ejecting liquid to an object to which liquid can adhere, but also an apparatus for ejecting liquid toward the air or liquid.

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。   This “apparatus for discharging liquid” may include means for feeding, transporting, and discharging a liquid to which liquid can adhere, as well as a pre-processing apparatus and a post-processing apparatus.

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物(三次元造形物)を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置(三次元造形装置)がある。   For example, as a “liquid ejecting device”, an image forming device that forms an image on paper by ejecting ink, a powder is formed in layers to form a three-dimensional model (three-dimensional model) There is a three-dimensional modeling apparatus (three-dimensional modeling apparatus) that discharges a modeling liquid onto the powder layer.

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。   Further, the “apparatus for ejecting liquid” is not limited to an apparatus in which significant images such as characters and figures are visualized by the ejected liquid. For example, what forms a pattern etc. which does not have a meaning in itself, and what forms a three-dimensional image are also included.

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層(粉末層)、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。   The above-mentioned “applicable liquid” means that the liquid can be attached at least temporarily and adheres and adheres, or adheres and penetrates. Specific examples include recording media such as paper, recording paper, recording paper, film, and cloth, electronic parts such as electronic substrates and piezoelectric elements, powder layers (powder layers), organ models, and test cells. Yes, unless specifically limited, includes everything that the liquid adheres to.

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。   The material of the above-mentioned “material to which liquid can adhere” is not limited as long as liquid such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics can be adhered even temporarily.

また、「液体」は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が30mPa・s以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、3次元造形用材料液等の用途で用いることができる。   The “liquid” is not particularly limited as long as it has a viscosity and surface tension that can be ejected from the head, and the viscosity is 30 mPa · s or less at room temperature, normal pressure, or by heating and cooling. Preferably there is. More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, functional materials such as polymerizable compounds, resins, and surfactants, and biocompatible materials such as DNA, amino acids, proteins, and calcium. , Edible materials such as natural pigments, solutions, suspensions, emulsions, and the like. These include, for example, inkjet inks, surface treatment liquids, components of electronic devices and light emitting devices, and formation of electronic circuit resist patterns. It can be used in applications such as liquids for use, three-dimensional modeling material liquids, and the like.

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。   In addition, the “device for ejecting liquid” includes a device in which the liquid ejection head and the device to which the liquid can adhere move relatively, but is not limited thereto. Specific examples include a serial type apparatus that moves the liquid discharge head, a line type apparatus that does not move the liquid discharge head, and the like.

また、「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。   In addition to the “device for discharging liquid”, a processing liquid coating apparatus for discharging a processing liquid onto a sheet for applying a processing liquid to the surface of the sheet for the purpose of modifying the surface of the sheet, or a raw material There is an injection granulating apparatus or the like that granulates fine particles of a raw material by spraying a composition liquid in which a solution is dispersed in a solution through a nozzle.

図11に、本発明の液体吐出ヘッドをインクジェットヘッドとして搭載した液体を吐出する装置であるインクジェット画像形成装置の一例を示す。
図11(A)は要部構成の概略を示す斜視図、(B)は側面図である。
FIG. 11 shows an example of an ink jet image forming apparatus which is a device for discharging liquid in which the liquid discharge head of the present invention is mounted as an ink jet head.
FIG. 11A is a perspective view showing an outline of the main part configuration, and FIG. 11B is a side view.

このインクジェット画像形成装置301は、装置本体の内部に、主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載したインクジェットヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ等で構成される液体吐出ユニットが印字機構部302に収納されている。装置本体の下方部には前方側から多数枚の記録紙303を積載可能な給紙カセット(給紙トレイ)304を抜き差し自在に装着することができ、また、記録紙303を手差しで給紙するための手差しトレイ305を開倒することができ、給紙カセット304或いは手差しトレイ305から給送される記録紙303を取り込み、印字機構部302によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ306に排紙する。   The ink jet image forming apparatus 301 includes a liquid ejection unit including a carriage movable in the main scanning direction, a recording head including an ink jet head mounted on the carriage, an ink cartridge for supplying ink to the recording head, and the like. The unit is accommodated in the printing mechanism unit 302. A paper feeding cassette (paper feeding tray) 304 on which a large number of recording papers 303 can be stacked is removably mounted from the front side of the apparatus main body, and the recording paper 303 is manually fed. The manual feed tray 305 can be turned over, the recording paper 303 fed from the paper feed cassette 304 or the manual feed tray 305 is taken in, a required image is recorded by the printing mechanism unit 302, and then mounted on the rear side. The paper is discharged to the paper discharge tray 306.

印字機構部302は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド311と従ガイドロッド312とでキャリッジ313を主走査方向(紙面の垂直方向)に摺動自在に保持し、このキャリッジ313にはイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(B)の各色のインク滴を吐出するインクジェットヘッドからなる記録ヘッド314を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。またキャリッジ313には記録ヘッド314に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ315を交換可能に装着している。   The printing mechanism 302 holds the carriage 313 slidably in the main scanning direction (perpendicular to the paper surface) with a main guide rod 311 and a sub guide rod 312 which are guide members horizontally mounted on left and right side plates (not shown). The carriage 313 includes a recording head 314 including an ink jet head that ejects ink droplets of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (B), and a plurality of ink ejection ports as main scanning directions. They are arranged in the crossing direction and mounted with the ink droplet ejection direction facing downward. Further, each ink cartridge 315 for supplying each color ink to the recording head 314 is replaceably mounted on the carriage 313.

インクカートリッジ315は上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。   The ink cartridge 315 has an air port that communicates with the atmosphere upward, a supply port that supplies ink to the inkjet head below, and a porous body filled with ink inside, and the capillary force of the porous body. Thus, the ink supplied to the inkjet head is maintained at a slight negative pressure.

また、記録ヘッドとしてここでは各色の記録ヘッド314を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する1個のヘッドでもよい。さらに、記録ヘッド314として用いるインクジェットヘッドは、圧電素子などの電気機械変換素子で液室壁面を形成する振動板を介してインクを加圧するピエゾ型、或いは発熱抵抗体により気泡を生じさせてインクを加圧するバブル型、若しくはインク流路壁面を形成する振動板とこれに対向する電極との間の静電力で振動板を変位させてインクを加圧する静電型などを使用することができるが、本実施形態では静電型インクジェットヘッドを用いている。   In addition, although the recording heads 314 of the respective colors are used here as the recording heads, a single head having nozzles that eject ink droplets of the respective colors may be used. Further, the ink jet head used as the recording head 314 is a piezoelectric type that pressurizes ink through a vibration plate that forms a liquid chamber wall surface by an electromechanical transducer such as a piezoelectric element, or a bubble is generated by a heating resistor to generate ink. A bubble type that pressurizes, or an electrostatic type that pressurizes ink by displacing the diaphragm with an electrostatic force between the diaphragm that forms the wall surface of the ink flow path and the electrode facing it can be used. In this embodiment, an electrostatic inkjet head is used.

ここで、キャリッジ313は後方側(用紙搬送方向下流側)を主ガイドロッド311に摺動自在に嵌装し、前方側(用紙搬送方向下流側)を従ガイドロッド312に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ313を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ317で回転駆動される駆動プーリ318と従動プーリ319との間にタイミングベルト320を張装し、このタイミングベルト320をキャリッジ313に固定しており、主走査モータ317の正逆回転によりキャリッジ313が往復駆動される。   Here, the carriage 313 is slidably fitted to the main guide rod 311 on the rear side (downstream side in the paper conveyance direction), and is slidably mounted on the sub guide rod 312 on the front side (downstream side in the paper conveyance direction). doing. In order to move and scan the carriage 313 in the main scanning direction, a timing belt 320 is stretched between a driving pulley 318 and a driven pulley 319 that are rotationally driven by a main scanning motor 317, and the timing belt 320 is moved to the carriage 313. The carriage 313 is driven to reciprocate by forward and reverse rotation of the main scanning motor 317.

一方、給紙カセット304にセットした記録紙303を記録ヘッド314の下方側に搬送するために、給紙カセット304から記録紙303を分離給装する給紙ローラ321及びフリクションパッド322と、記録紙303を案内するガイド部材323と、給紙された記録紙303を反転させて搬送する搬送ローラ324と、この搬送ローラ324の周面に押し付けられる搬送コロ325及び搬送ローラ324からの記録紙303の送り出し角度を規定する先端コロ326とを設けている。搬送ローラ324は副走査モータ327によってギヤ列を介して回転駆動される。   On the other hand, in order to convey the recording paper 303 set in the paper feeding cassette 304 to the lower side of the recording head 314, a paper feeding roller 321 and a friction pad 322 for separating and feeding the recording paper 303 from the paper feeding cassette 304, and a recording paper The guide member 323 for guiding the sheet 303, the conveyance roller 324 for reversing and conveying the fed recording sheet 303, the conveyance roller 325 pressed against the circumferential surface of the conveyance roller 324, and the recording sheet 303 from the conveyance roller 324 A leading end roller 326 that defines a feed angle is provided. The transport roller 324 is rotationally driven by a sub-scanning motor 327 via a gear train.

そして、キャリッジ313の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ324から送り出された記録紙303を記録ヘッド314の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材329を設けている。この印写受け部材329の用紙搬送方向下流側には、記録紙303を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ331、拍車332を設け、さらに記録紙303を排紙トレイ306に送り出す排紙ローラ333及び拍車334と、排紙経路を形成するガイド部材335,336とを配設している。   A printing receiving member 329 is provided as a paper guide member that guides the recording paper 303 fed from the conveying roller 324 below the recording head 314 corresponding to the range of movement of the carriage 313 in the main scanning direction. A conveyance roller 331 and a spur 332 that are rotationally driven to send out the recording paper 303 in the paper discharge direction are provided on the downstream side of the printing receiving member 329 in the paper conveyance direction, and the recording paper 303 is sent out to the paper discharge tray 306. A paper discharge roller 333 and a spur 334 and guide members 335 and 336 that form a paper discharge path are disposed.

記録時には、キャリッジ313を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド314を駆動することにより、停止している記録紙303にインクを吐出して1行分を記録し、記録紙303を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または、記録紙303の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ記録紙303を排紙する。   During recording, the recording head 314 is driven in accordance with the image signal while moving the carriage 313, thereby ejecting ink onto the stopped recording paper 303 to record one line, and conveying the recording paper 303 by a predetermined amount. After that, the next line is recorded. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the recording paper 303 has reached the recording area, the recording operation is terminated and the recording paper 303 is discharged.

また、キャリッジ313の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、記録ヘッド314の吐出不良を回復するための回復装置337を配置している。回復装置はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ313は印字待機中にはこの回復装置337側に移動されてキャッピング手段で記録ヘッド314をキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。   Further, a recovery device 337 for recovering defective ejection of the recording head 314 is disposed at a position outside the recording area on the right end side in the movement direction of the carriage 313. The recovery device has cap means, suction means, and cleaning means. The carriage 313 is moved to the recovery device 337 side during printing standby, and the recording head 314 is capped by the capping unit, and the ejection port portion is kept in a wet state to prevent ejection failure due to ink drying. Further, by ejecting ink that is not related to recording during recording or the like, the ink viscosity of all the ejection ports is made constant and stable ejection performance is maintained.

吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で記録ヘッド314の吐出口を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜(不図示)に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。   When ejection failure occurs, the ejection port of the recording head 314 is sealed with a capping unit, air bubbles are sucked out together with ink from the ejection port with a suction unit through a tube, and ink or dust attached to the ejection port surface is cleaned. It is removed by the means and the ejection failure is recovered. Further, the sucked ink is discharged to a waste ink reservoir (not shown) installed at the lower part of the main body and absorbed and held by an ink absorber inside the waste ink reservoir.

11、11a 液室部
12 ハウジング
13 フィルタプレート
14 マニホールド
15 振動板
16 リストリクタプレート
17 ノズルプレート(オリフィスプレート)
20、40 保持部材
21、41 突起形状
30 保護部材
31 穴
42−1、42−2、44−1から44−5 プレート
41 突起形状
43 共通流路
45 貫通部
404 液体吐出ヘッド
421−1、421−2 凸部
422−1、423−1 空間
440 液体吐出ユニット
11, 11a Liquid chamber 12 Housing 13 Filter plate 14 Manifold 15 Diaphragm 16 Restrictor plate 17 Nozzle plate (orifice plate)
20, 40 Holding member 21, 41 Protrusion shape 30 Protection member 31 Holes 42-1, 42-2, 44-1 to 44-5 Plate 41 Protrusion shape 43 Common flow path 45 Through portion 404 Liquid discharge heads 421-1, 421 -2 convex part 422-1, 423-1 space 440 liquid discharge unit

特許4306611号公報Japanese Patent No. 4306611

Claims (7)

複数のノズル孔から液体を吐出する液体吐出ヘッドであって、
前記複数のノズル孔が形成されたノズルプレートと、
積層された複数のプレートからなり、前記ノズルプレートと接合して液室を形成する液室形成部材と、
前記ノズルプレートおよび/または前記液室形成部材を覆う保護部材と、を備え、
前記液室形成部材は、前記保護部材に覆われる部分に係合部が形成された少なくとも一つのプレートを有し、
前記保護部材は、前記係合部と嵌め合せ可能であり、
前記係合部が形成された少なくとも一つのプレートは、前記複数のプレートが積層された積層方向の厚さが、前記係合部の前記積層方向の幅以下であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
A liquid discharge head for discharging liquid from a plurality of nozzle holes,
A nozzle plate in which the plurality of nozzle holes are formed;
A liquid chamber forming member comprising a plurality of stacked plates and forming a liquid chamber by joining with the nozzle plate;
A protective member covering the nozzle plate and / or the liquid chamber forming member,
The liquid chamber forming member has at least one plate in which an engaging portion is formed in a portion covered with the protective member,
The protective member can be fitted with the engaging portion,
The at least one plate in which the engaging portion is formed has a thickness in a stacking direction in which the plurality of plates are stacked, which is equal to or less than a width of the engaging portion in the stacking direction. .
前記係合部は、前記保護部材に向かって突出した突部であることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。   The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the engagement portion is a protrusion protruding toward the protection member. 前記係合部は、前記保護部材に離れる方向に凹んだ凹部であることを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド。   The liquid ejection head according to claim 1, wherein the engagement portion is a recess that is recessed in a direction away from the protection member. 前記複数のプレートが、拡散接合により接合されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。   The liquid discharge head according to claim 1, wherein the plurality of plates are bonded by diffusion bonding. 前記液室形成部材は、個別液室に吐出液を供給する共通流路を形成し、
前記係合部が形成された少なくとも一つのプレートは、前記共通流路の一部分を形成することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
The liquid chamber forming member forms a common flow path for supplying the discharge liquid to the individual liquid chamber,
5. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the at least one plate on which the engaging portion is formed forms a part of the common flow path.
前記係合部が形成された少なくとも一つのプレートが、エッチング工法にて形成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。   The liquid discharge head according to claim 1, wherein at least one plate on which the engaging portion is formed is formed by an etching method. 請求項1から6のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えた液体を吐出する装置。   An apparatus for discharging a liquid, comprising the liquid discharge head according to claim 1.
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