JP2023107571A - Liquid discharge head, liquid discharge unit, device for discharging liquid, and positional deviation amount measuring method - Google Patents
Liquid discharge head, liquid discharge unit, device for discharging liquid, and positional deviation amount measuring method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023107571A JP2023107571A JP2022008832A JP2022008832A JP2023107571A JP 2023107571 A JP2023107571 A JP 2023107571A JP 2022008832 A JP2022008832 A JP 2022008832A JP 2022008832 A JP2022008832 A JP 2022008832A JP 2023107571 A JP2023107571 A JP 2023107571A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid ejection
- ejection head
- liquid
- scale
- positional deviation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 213
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 238000007599 discharging Methods 0.000 title abstract 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 42
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 38
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 16
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 16
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 10
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 13
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 41
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 20
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005323 electroforming Methods 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000560 biocompatible material Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置及び位置ずれ量計測方法に関するものである。 The present invention relates to a liquid ejection head, a liquid ejection unit, an apparatus for ejecting liquid, and a positional deviation amount measuring method.
従来、アクチュエータ素子を駆動して圧力室内の液体をノズルから吐出する液体吐出ヘッドが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid ejection head is known that drives an actuator element to eject a liquid in a pressure chamber from a nozzle.
例えば、特許文献1には、積層圧電素子(アクチュエータ素子)を駆動して圧力発生室(圧力室)内のインク(液体)をノズルから吐出する液体吐出ヘッドが開示されている。この液体吐出ヘッドは、圧力発生室が形成された流路板に接合された振動板(構成部材)と、積層圧電素子を備えるベース(構成部材)とが接着層を介して互いに接合された接合部品を含んでいる。
For example,
ところが、液体吐出ヘッドにおいて、互いに接合される2つの構成部材間の位置ずれ量を精度よく確認することが難しいという課題があった。 However, in the liquid ejection head, there is a problem that it is difficult to accurately check the amount of positional deviation between the two components that are joined together.
上記課題を解決するために、本発明は、アクチュエータ素子を駆動して圧力室内の液体をノズルから吐出する液体吐出ヘッドであって、2つの構成部材が互いに接合された接合部品を有し、前記2つの構成部材のうちの少なくとも一方の構成部材には、該少なくとも一方の構成部材に対する他方の構成部材の位置ずれ量を計測するための目盛りが形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a liquid discharge head for driving an actuator element to discharge liquid in a pressure chamber from a nozzle, the head comprising a joint part in which two constituent members are joined to each other, At least one of the two constituent members is formed with a scale for measuring the amount of positional deviation of the other constituent member with respect to the at least one constituent member.
以上、本発明によれば、液体吐出ヘッドの接合部品を構成する2つの構成部材間の位置ずれ量の高精度な計測が可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to highly accurately measure the amount of positional deviation between the two constituent members that constitute the joint parts of the liquid ejection head.
以下、本発明に係る液体吐出ヘッドの一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る個別循環型の液体吐出ヘッド434をノズル配列方向と直交する面で切断した断面図である。
図2は、液体吐出ヘッド434をノズル配列方向に沿って切断した断面図である。
図3は、液体吐出ヘッド434のノズル面に平行な面に沿って切断した断面図である。
An embodiment of a liquid ejection head according to the present invention will be described below.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an individual circulation
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a plane parallel to the nozzle surface of the
本実施形態に係る液体吐出ヘッド434は、主に、フレーム1と、流路板2と、ノズル板3と、ベース4と、積層圧電素子5と、振動板6とから構成されている。
The
フレーム1は、インク供給口11(図3参照)、共通液室12となる彫り込みが形成された構成部材である。流路板2は、圧力室である圧力発生室22となる彫り込みと、ノズル31に連通する連通管部23とが形成された構成部材である。ノズル板3は、ノズル31が形成された構成部材である。ベース4は、アクチュエータ素子としての圧力発生素子である積層圧電素子5を支持する構成部材である。振動板6は、島状凸部61、ダイヤフラム部62及びインク流入口63を有する構成部材である。
The
流路板2は、ノズル31に通じる圧力室である個別液室としての圧力発生室22、圧力発生室22に通じる流体抵抗部21、流体抵抗部21に通じる導入部20が形成されている。流路板2は、ノズル板3側から複数枚(ここでは3枚)の板状部材2A,2B,2Cを積層接合して形成され、これらの板状部材2A,2B,2Cと振動板6とを積層接合して流路部材8が構成されている。
The
ノズル板3は、金属材料、例えば電鋳工法によるNiメッキ膜等で形成したもので、インク滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル31を多数形成している。このノズル31の内部形状(内側形状)は、ホーン形状(略円柱形状又は略円錘台形状でもよい。)に形成している。また、このノズル31の径はインク滴出口側の直径で約20[μm]~35[μm]である。また各列のノズルピッチは150[dpi]とした。
The
このノズル板3のインク吐出面(ノズル表面側)は、撥水性の表面処理を施した撥水処理層32を設けている。例えば、PTFE-Ni共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂(例えばフッ化ピッチなど)を蒸着コートしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、インク物性に応じて選定した撥水処理層32を設けている。これにより、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。インク供給口11と共通液室12となる彫り込みを形成するフレーム1は樹脂成形で作製している。
The ink ejection surface (nozzle surface side) of the
ベース4は、積層圧電素子5を支持する基材であり、っ問えばSUSによって形成されている。
The base 4 is a base material that supports the laminated
積層圧電素子5は、厚さ10[μm]~50[μm]/1層のチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)の圧電層と、厚さ数[μm/1層]の銀・パラジューム(AgPd)からなる内部電極層とを交互に積層した積層構造をもつ。内部電極層は両端で外部電極に接続される。積層圧電素子5は、ハーフカットのダイシング加工により櫛歯状に分割され、1つ毎に駆動部56と支持部57(非駆動部)として使用される。外部電極の外側はハーフカットのダイシング加工で分割されるように、切り欠き等の加工により長さを制限しており、これらは複数の個別電極54となる。他方はダイシング加工では分割されずに導通しており共通電極55となる。
The laminated
駆動部56の個別電極54には、FPC(フレキシブルプリント回路)13が半田接合されている。また、共通電極55は積層圧電素子5の端部に電極層を設けて回し込んでFPC13のグランド電極に接合している。FPC13には、ヘッド制御部であるヘッドドライバが実装されており、これにより駆動部56への駆動電圧印加を制御している。
An FPC (Flexible Printed Circuit) 13 is soldered to the
振動板6は、電鋳工法によるNiメッキ膜を2層重ねて形成したものである。振動板6には、薄膜のダイヤフラム部62と、これの中央部に形成した駆動部56である積層圧電素子5に接合される島状凸部61と、フレーム1に接合される梁を含む厚膜部と、インク流入口63となる開口とが形成されている。ダイヤフラム部62の厚さは3[μm]、幅は35[μm](片側)である。振動板6の島状凸部61と積層圧電素子5の可動部(駆動部)56との接合や、振動板6とフレーム1との接合については、ギャップ材を含んだ接着剤からなる接着層7をパターニングして接着により接合している。
The
このように構成した液体吐出ヘッド434においては、画像記録信号に応じて、駆動パルスで構成される駆動波形(10[V]~50[V]のパルス電圧)が駆動部56に印加される。これによって、駆動部56に積層方向の変位が生起し、振動板6を介して圧力発生室22が加圧されて圧力が上昇し、ノズル31からインク滴が吐出される。その後、インク滴吐出の終了に伴い、圧力発生室22内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動電圧(駆動パルス)の放電過程によって圧力発生室22内に負圧が発生してインク充填工程へ移行する。このとき、インクタンクから供給されたインクは共通液室12に流入し、共通液室12からインク流入口63を経て流体抵抗部21を通り、圧力発生室22内に充填される。
In the
流体抵抗部21は、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果がある反面、最充填(リフィル)に対して抵抗になる。流体抵抗部21を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間(駆動周期)を短くできる。
The
次に、本実施形態に係る液体吐出ヘッド434を用いたインク循環システムの一例を、図4を用いて説明する。
図4は、本実施形態に係るインク循環システムに関するブロック図である。
図4に示すように、インク循環システムは、メインタンク410、液体吐出ヘッド434、ヘッドタンク435、供給側ポンプ438a、循環側ポンプ438b、送液ポンプ438c、供給側圧力センサ439a及び循環側圧力センサ439bなどで構成されている。
Next, an example of an ink circulation system using the
FIG. 4 is a block diagram of the ink circulation system according to this embodiment.
As shown in FIG. 4, the ink circulation system includes a
供給側圧力センサ439aは、供給側ポンプ438aと液体吐出ヘッド434との間であって、液体吐出ヘッド434の後述する供給ポート71(図1参照)に繋がった供給流路側に接続されている。循環側圧力センサ439bは、液体吐出ヘッド434と循環側ポンプ438bとの間であって、液体吐出ヘッド434の後述する循環ポート72(図1参照)に繋がった循環流路側に接続されている。そして、供給側圧力センサ439aで正圧、循環側圧力センサ439bで負圧が検知されるように、供給側ポンプ438a及び循環側ポンプ438bでインクを流す。これにより、ヘッドタンク435から供給ポート71を通って液体吐出ヘッド434内に流入し、循環ポート72から排出されてヘッドタンク435に戻るように、インクが循環する。
The supply-
また、供給側圧力センサ439aが一定正圧、循環側圧力センサ439bが一定負圧となるように、供給側ポンプ438a及び循環側ポンプ438bを常に制御し続ける。これにより、液体吐出ヘッド434内を通ってインクを循環させつつ、メニスカスの負圧を一定に保つことができる。また、液体吐出ヘッド434のノズルから液滴を吐出すると、ヘッドタンク435内のインク量が減少していくため、適宜メインタンク410から送液ポンプ438cを用いて、メインタンク410からヘッドタンク435にインクを補充することが望ましい。メインタンク410からヘッドタンク435へのインク補充のタイミングは、ヘッドタンク435内のインクの液面高さが所定高さよりも下がったらインク補充を行うなど、ヘッドタンク435内に設けた液面センサなどの検知結果によって制御することができる。
Further, the supply side pump 438a and the
本実施形態においては、共通液室12から、導入部20、流体抵抗部21、圧力発生室22、連通管部23、循環抵抗部42を経由し、共通の循環流路41へとつながる循環流路となる。循環流路の途中において、連通管部23の先にノズル31が配されている。共通液室12はフレーム1に形成されており、導入部20から循環流路41までの流路は流路板2に形成されている。
In the present embodiment, the circulation flow flows from the
図5は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド434の外観斜視説明図である。
フレーム1の供給ポート71は、共通液室12のノズル配列方向中央に配置され、共通液室12につながっている。フレーム1の循環ポート72は、流路板2内の循環液室43につながっている。供給ポート71をノズル配列方向で共通液室12の中央に配置することにより、供給ポート71から各循環ポート72までの液体の流路の長さを、どの圧力発生室22でも同じにすることができる。このように前記流路の長さを同じにすることで、共通液室12で発生する圧力損失と、循環液室43で発生する圧力損失との和を、どの圧力発生室22を通る経路でも同じにすることができる。そして、前記圧力損失の和が同一となることで、圧力損失による特性差をなくすことができるようになる。
FIG. 5 is an external perspective explanatory view of the
The
なお、一般に、プリンタ、ファックス、複写機、プロッタ、或いはこれらの内の複数の機能を複合した画像形成装置としては、例えばインクの液滴(以下、インク滴という)を吐出する液体吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置がある。インクジェット記録装置では、媒体である用紙を搬送しながら液体吐出ヘッドによりインク滴を用紙に付着させて画像形成を行う。ここでの媒体は「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。また、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液滴を吐出して画像形成を行う装置を意味する。そして、画像形成とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与する(単に液滴を吐出する)ことをも意味する。また、インクとは、所謂インクに限るものではなく、吐出されるときに液滴となるものであれば特に限定されるものではなく、例えばDNA試料、レジスト、パターン材料なども含まれる液体の総称として用いる。 In general, a printer, facsimile machine, copier, plotter, or an image forming apparatus combining a plurality of these functions includes, for example, a liquid ejection head for ejecting ink droplets (hereinafter referred to as ink droplets). There is an inkjet recording device. 2. Description of the Related Art In an inkjet recording apparatus, an image is formed by depositing ink droplets on a sheet of paper using a liquid ejection head while conveying the sheet of paper as a medium. The medium here is also referred to as "paper", but the material is not limited, and the term "recording medium", "recording medium", "transfer material", "recording paper" and the like are used synonymously. An image forming apparatus means an apparatus that forms an image by ejecting droplets onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, or the like. Image formation is not only the application of meaningful images, such as characters and figures, to a medium, but also the application of meaningless images, such as patterns, to the medium (simply ejecting droplets). also means In addition, the ink is not limited to so-called ink, and is not particularly limited as long as it forms droplets when ejected. used as
次に、本実施形態における液体吐出ヘッド434の構成部材を互いに接合する接合工程について説明する。
図6は、本接合工程における接合前の各構成部材を示す模式図である。
図7は、流路部材8とアクチュエータ部材9とを接合した状態を示す側面図である。
ここで説明する接合工程は、流路板2上に振動板6が形成された状態の流路部材8に対し、フレーム1と、ベース4上に積層圧電素子5が形成された状態のアクチュエータ部材9とを、それぞれ接合する工程である。
Next, a bonding process for bonding the constituent members of the
FIG. 6 is a schematic diagram showing each constituent member before joining in the main joining step.
FIG. 7 is a side view showing a state in which the
In the joining process described here, the
この接合工程に際し、流路部材8に対するフレーム1及びアクチュエータ部材9の各位置ずれを許容範囲内に収めることが重要であり、許容範囲を超える位置ずれが発生した場合にはこれを除外することが求められる。そのため、本実施形態では、接合工程後に、流路部材8に対するフレーム1及びアクチュエータ部材9の各位置ずれが許容範囲内であるか否かを検査する検査工程を実施する。
In this joining process, it is important to keep the positional deviation of the
この検査工程では、流路部材8に対するフレーム1及びアクチュエータ部材9の各位置ずれ量を高精度に計測することが求められる。位置ずれ量を高精度に計測する方法としては、例えば、互いに接合される2つの構成部材間の接合箇所を撮像手段であるカメラによって撮像し、その撮像画像に基づいて当該2つの構成部材間の位置ずれ量を計測するという方法が挙げられる。しかしながら、当該2つの構成部材間の接合箇所に寸法の基準となる印(しるし)が無い場合、撮像画像から当該2つの構成部材間の位置ずれ量を正確に計測することが難しい場合がある。
In this inspection process, it is required to measure each positional deviation amount of the
また、当該2つの構成部材間の接合箇所をカメラで撮像することが困難な場合もある。例えば、流路部材8とアクチュエータ部材9との接合箇所は、位置ずれ量を高精度に計測可能な撮像画像をカメラで撮像することが困難である。このような場合、顕微鏡などを利用して計測員(人間)による目視により位置ずれ量を計測することになる。この場合も、当該2つの構成部材間の接合箇所に寸法の基準となる印(しるし)がないと、計測員の個人差によって計測結果がばらつき、位置ずれ量を高精度に計測することが難しい。
Also, it may be difficult to image the joint between the two components with a camera. For example, it is difficult for a camera to capture an image of the joint between the
そこで、本実施形態においては、接合部品を構成する2つの構成部材のうちの少なくとも一方の構成部材に、寸法の基準となる印(しるし)となり得る目盛りを形成し、この目盛りを利用することで、位置ずれ量の高精度な計測を実現している。 Therefore, in the present embodiment, at least one of the two constituent members constituting the joint component is provided with a scale that can serve as a dimensional reference mark. , high-precision measurement of the amount of misalignment is realized.
図8は、流路部材8とアクチュエータ部材9との接合箇所をノズル配列方向に平行な方向から見た拡大側面図である。
図9(a)乃至(c)は、図8中の符号Aで示す箇所を拡大した拡大図である。
本実施形態においては、流路部材8とアクチュエータ部材9の双方に、外部から観測可能な状態の目盛り101,102がそれぞれ設けられている。
FIG. 8 is an enlarged side view of the joint between the
9(a) to 9(c) are enlarged views of the portion indicated by symbol A in FIG. 8. FIG.
In this embodiment, both the
本実施形態において、流路部材8に形成された目盛り101は、図9(a)乃至(c)に示すように、流路部材8を構成する振動板6のダイヤフラム部62の外側面に、10μm間隔で複数形成されている。流路部材8の目盛り101は、例えば、流路板2上に振動板6を形成する時に一緒に形成することができる。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 9A to 9C, the
具体的には、振動板6のダイヤフラム部62を電鋳工法により形成する場合、およそ1μm以下の精度でダイヤフラム部62の成膜が可能であることから、およそ1μm以下の精度で、目盛り101となる溝を形成することが可能である。本実施形態の目盛り101は、流路部材8を構成する振動板6のダイヤフラム部62の外側面に、1μm未満の溝幅をもつ溝を10μm間隔でノズル配列方向に沿って複数形成してある。なお、流路部材8の目盛り101の形成方法は、これに限らず、必要十分な寸法精度で目盛り101を形成できる様々な方法を採用することができる。
Specifically, when the
一方、アクチュエータ部材9に形成された目盛り102は、図9(a)乃至(c)に示すように、アクチュエータ部材9を構成する積層圧電素子5の外側面に、8μm間隔で複数形成されている。アクチュエータ部材9の目盛り102としては、例えば、アクチュエータ部材9の積層圧電素子5上に機械加工によって形成した溝を用いてもよい。
On the other hand, as shown in FIGS. 9A to 9C, the
具体的には、アクチュエータ部材9上の積層圧電素子5は、駆動部56と支持部57(非駆動部)とに櫛歯状に分割するために、ハーフカットのダイシング加工を行う。このダイシング加工の加工精度は、およそ1μm以下であるため、このダイシング加工を利用することで、およそ1μm以下の精度で目盛り102となる溝を形成することが可能である。本実施形態では、アクチュエータ部材9を構成する積層圧電素子5の外側面に、溝幅8μmをもつ溝を16μm間隔でノズル配列方向に沿って複数形成し、これによって目盛り102が構成されている。すなわち、ノズル配列方向における各溝の一端側エッジと他端側エッジが目盛り102として機能し、8μm間隔で目盛り102が形成される。なお、アクチュエータ部材9の目盛り102の形成方法は、これに限らず、必要十分な寸法精度で目盛り102を形成できる様々な方法を採用することができる。
Specifically, the laminated
本実施形態において、図9(a)に示すように、流路部材8上の目盛り101のうちの基準となる基準目盛り101aのノズル配列方向位置と、アクチュエータ部材9上の目盛り102のうちの基準となる基準目盛り102aのノズル配列方向位置とが一致する状態であるとき、位置ずれが無い状態である。これに対し、図9(b)及び(c)に示すように、流路部材8上の目盛り101のうちの基準となる基準目盛り101aのノズル配列方向位置と、アクチュエータ部材9上の目盛り102のうちの基準となる基準目盛り102aのノズル配列方向位置とがずれている状態であるとき、位置ずれが発生している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9A, the position of a
図9(b)及び(b)に示す位置ずれ状態における位置ずれ量は、流路部材8上の目盛り101を主尺とし、アクチュエータ部材9上の目盛り102を副尺とするバーニアスケールによって読み取ることができる。
9(b) and 9(b) can be read by a vernier scale using the
例えば、図9(b)に示す位置ずれ状態では、主尺となる目盛り101のうちの2番目(基準目盛り101aを1番目とする)の目盛り101bのノズル配列方向位置と、副尺となる目盛り102のうちの2番目(基準目盛り102aを1番目とする)の目盛り102bのノズル配列方向位置とが一致している。したがって、主尺の目盛り101の目盛り間隔である10μmと、副尺の目盛り102の目盛り間隔である8μmとの関係から、位置ずれ量は2μmであることが読み取れる。
For example, in the positional deviation state shown in FIG. 9B, the second (the
また、例えば、図9(c)に示す位置ずれ状態では、主尺となる目盛り101のうちの5番目の目盛り101eのノズル配列方向位置と、副尺となる目盛り102のうちの5番目の目盛り102eのノズル配列方向位置とが一致している。したがって、主尺の目盛り101の目盛り間隔である10μmと、副尺の目盛り102の目盛り間隔である8μmとの関係から、位置ずれ量は8μmであることが読み取れる。
Further, for example, in the misaligned state shown in FIG. 9C, the nozzle arrangement direction position of the
本実施形態のように、流路部材8とアクチュエータ部材9の双方に、お互いの目盛り間隔がずれている目盛り101,102を形成し、バーニアスケールを構成することで、いずれか一方のみの目盛りだけで位置ずれ量を読み取る場合よりも、当該目盛りの目盛り間隔よりも狭い位置ずれ量を読み取ることができる。すなわち、いずれか一方のみの目盛りだけで位置ずれ量を読み取る場合よりも、位置ずれ量の計測分解能を高めることができる。
As in the present embodiment, the
なお、本実施形態においては、流路部材8とアクチュエータ部材9の双方に目盛り101,102を形成してバーニアスケールを構成する例について説明したが、例えば、いずれか一方だけに目盛りを形成してもよい。例えば、図10に示すように、アクチュエータ部材9だけに目盛り102が形成されている場合、流路部材8に形成されている基準印103のノズル配列方向位置が、目盛り102のうちの3番目の目盛り102cと4番目の目盛り102dとの略中央に位置していることを読み取ることができる。この場合、流路部材8の基準印103のノズル配列方向位置が目盛り102のうちの基準目盛り102a(1番目の目盛り)のノズル配列方向位置に一致するときに位置ずれが無い状態であるとした場合、図10に示す状態の位置ずれ量は、少なくとも、16μm~24μmの範囲内であると計測することができる。この場合も、このような目盛り102が形成されていない場合よりも、高い精度(高い計測分解能)で、位置ずれ量を計測することができる。
In the present embodiment, the vernier scale is configured by forming the
また、本実施形態においては、流路部材8とアクチュエータ部材9の双方に形成される目盛り101,102の目盛り間隔は互いに異なるものであるが、同じ目盛り間隔であってもよい。この場合でも、双方の目盛りでそれぞれ位置ずれ量を計測して比較することで、よりバラツキの少ない正確な計測が可能となる。
In this embodiment, the
また、本実施形態においては、流路部材8とアクチュエータ部材9の双方に形成される目盛り101,102が互いに隣接又は近接する位置に配置されているが、双方の目盛りがそれぞれ別の位置に離間して配置されていてもよい。
Further, in this embodiment, the
また、本実施形態においては、目盛り101,102が溝によって構成されているため、流路部材8とアクチュエータ部材9との接合箇所の接着層7を構成する接着剤の余剰分が流出した場合、流出した接着剤が目盛り101,102を構成する溝内に流れ込む。これにより、このような溝が無い場合よりも、接着剤の流出範囲を抑制することができる。接着剤の流出範囲が拡大すると、駆動部56である積層圧電素子5によるダイヤフラム部62の挙動が阻害され、吐出効率が低下するという不具合が生じる。したがって、目盛り101,102を溝によって構成することにより接着剤の流出範囲を抑制することで、吐出効率に対するロバスト性向上を図ることができる。しかも、目盛り101,102を溝によって構成し、その溝に接着剤が入り込むことで、溝形成により低下した強度を接着剤によって補強でき、強度向上の効果も期待できる。
Further, in the present embodiment, since the
また、本実施形態においては、液体吐出ヘッド434における流路部材8とアクチュエータ部材9とを接合した後(接合工程後)に実施される検査工程において、目盛り101,102を用いて位置ずれ量を計測する場合について説明したが、これに限られない。例えば、流路部材8とアクチュエータ部材9とを接合する前又は接合中に(接合工程中に)、目盛り101,102を用いて位置ずれ量を計測してもよい。この場合、位置ずれ量の計測結果を利用して流路部材8とアクチュエータ部材9との位置合わせを行って両者を接合することができる。
Further, in the present embodiment, the
次に、各実施形態に係る液体吐出ヘッド434,504を適用可能な液体を吐出する装置の一例を、液体吐出ヘッド504を適用した場合について図11及び図12を参照して説明する。
図11は本実施形態に係る液体を吐出する装置の要部平面説明図であり、図12は本実施形態に係る液体を吐出する装置の要部側面説明図である。
Next, an example of a device for ejecting liquid to which the liquid ejection heads 434 and 504 according to each embodiment can be applied will be described with reference to FIGS.
FIG. 11 is an explanatory plan view of the essential part of the liquid ejecting apparatus according to the present embodiment, and FIG. 12 is an explanatory side view of the essential part of the liquid ejecting apparatus according to the present embodiment.
この液体を吐出する装置は、シリアル型装置であり、主走査移動機構593によって、キャリッジ503は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構593は、ガイド部材501、主走査モータ505、及び、タイミングベルト508等で構成されている。ガイド部材501は、装置長手方向両側に設けられた側板591A,591Bに架け渡されており、キャリッジ503を移動可能に保持している。キャリッジ503は、主走査モータ505によって、駆動プーリ506と従動プーリ507との間に架け渡したタイミングベルト508を介して装置長手方向である主走査方向に往復移動される。
This liquid ejection device is a serial type device, and a main
このキャリッジ503には、液体吐出ヘッド504を搭載した液体吐出ユニット540が設けられている。液体吐出ユニット540の液体吐出ヘッド504は、例えば、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド504は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。液体吐出ヘッド504の外部に貯留されている液体を液体吐出ヘッド504に供給するための供給循環機構594により、液体が液体吐出ヘッド504内に供給及び循環される。
The
なお、本実施形態において、供給循環機構594は、供給タンク531、循環タンク532、コンプレッサ533、真空ポンプ534、第一送液ポンプ535、第二送液ポンプ536、レギュレータ(R)539a,539b等で構成される。また、供給側圧力センサ537は、供給タンク531と液体吐出ヘッド504との間であって、液体吐出ヘッド504の供給ポート71に繋がった供給流路側に接続されている。循環側圧力センサ538は、液体吐出ヘッド504と循環タンク532との間であって、液体吐出ヘッド504の循環ポート72に繋がった循環流路側に接続されている。
In this embodiment, the
液体を吐出する装置は、用紙510を搬送するための搬送機構595を備えている。搬送機構595は、搬送手段である搬送ベルト512、搬送ベルト512を駆動するための副走査モータ516などで構成されている。搬送ベルト512は、用紙510を吸着して液体吐出ヘッド504に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト512は、無端状ベルトであり、搬送ローラ513とテンションローラ514との間に掛け渡されている。搬送ベルト512への用紙510の吸着は、静電吸着あるいはエアー吸引などで行うことができる。搬送ベルト512は、副走査モータ516によってタイミングベルト517及びタイミングプーリ518を介して搬送ローラ513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。
The device for ejecting liquid has a
キャリッジ503の主走査方向の一方側には、搬送ベルト512の側方に液体吐出ヘッド504の維持回復を行う維持回復機構520が配置されている。維持回復機構520は、例えば液体吐出ヘッド504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521や、ノズル面を払拭するワイパ部材522などで構成されている。
On one side of the
主走査移動機構593、供給循環機構594、維持回復機構520、及び、搬送機構595は、側板591A,591B及び背板591Cなどで構成される筐体に取り付けられている。このように構成した、液体を吐出する装置においては、用紙510が搬送ベルト512上に給紙されて吸着され、搬送ベルト512の周回移動によって用紙510が副走査方向に搬送される。そして、キャリッジ503を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド504を駆動することにより、停止している用紙510に液体を吐出して画像を形成する。このように、液体を吐出する装置では、液体吐出ヘッド504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。
The main
次に、液体吐出ユニット540の他例について図13を参照して説明する。
図13は同ユニットの要部平面説明図である。
この液体吐出ユニット540は、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板591A,591B及び背板591Cで構成される筐体部分と、主走査移動機構593と、キャリッジ503と、液体吐出ヘッド504とで構成されている。なお、この液体吐出ユニット540の例えば側板591Bに、前述した維持回復機構520及び供給循環機構594の少なくともいずれかを更に取り付けた液体吐出ユニット540を構成することもできる。
Next, another example of the
FIG. 13 is an explanatory plan view of the main part of the same unit.
The
本実施形態において、「液体吐出ヘッド」とは、ノズルから液体を吐出・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30[mPa・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る。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。液体を吐出するエネルギー発生源として、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。 In this embodiment, the "liquid ejection head" is a functional component that ejects and ejects liquid from nozzles. 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, but the viscosity becomes 30 [mPa s] or less at normal temperature and pressure, or by heating or cooling. It is preferable to be More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, functional-imparting materials such as polymerizable compounds, resins, and surfactants, biocompatible materials such as DNA, amino acids, proteins, and calcium. , edible materials such as natural pigments, and the like. These can be used, for example, as inkjet inks, surface treatment liquids, constituent elements of electronic elements and light emitting elements, liquids for forming electronic circuit resist patterns, material liquids for three-dimensional modeling, and the like. Piezoelectric actuators (laminated piezoelectric element and thin film piezoelectric element), thermal actuators that use electrothermal conversion elements such as heating resistors, and electrostatic actuators that consist of a diaphragm and a counter electrode are used as energy sources for liquid ejection. includes those that
「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出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、供給循環機構、キャリッジ、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。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。 A "liquid ejection unit" is a combination of functional parts and mechanisms integrated with a liquid ejection head, and is a collection of parts related to ejection of liquid. For example, the "liquid ejection unit" includes a combination of at least one of a supply circulation mechanism, a carriage, a maintenance/recovery mechanism, and a main scanning movement mechanism with a liquid ejection head. Here, integration means, for example, that the liquid ejection head and functional parts or mechanisms are fixed to each other by fastening, adhesion, engagement, or the like, or that one is held movably with respect to the other. include. Also, the liquid ejection head, the functional parts, and the mechanism may be configured to be detachable from each other.
例えば、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドと供給循環機構が一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドと供給循環機構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供給循環機構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。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。また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。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。また、液体吐出ユニットとして、供給循環機構若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。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とする。 For example, there is a liquid ejection unit in which a liquid ejection head and a supply circulation mechanism are integrated. Also, there is a type in which the liquid ejection head and the supply circulation mechanism are integrated by being connected to each other by a tube or the like. Here, a unit including a filter can be added between the supply circulation mechanism of these liquid ejection units and the liquid ejection head. Further, there is a liquid ejection unit in which a liquid ejection head and a carriage are integrated. Further, as a liquid ejection unit, there is one in which the liquid ejection head is movably held by a guide member constituting a part of the scanning movement mechanism, and the liquid ejection head and the scanning movement mechanism are integrated. There is also a liquid ejection unit in which the liquid ejection head, the carriage, and the maintenance and recovery mechanism are integrated by fixing a cap member, which is a part of the maintenance and recovery mechanism, to a carriage to which the liquid ejection head is attached. . Further, as a liquid ejection unit, there is one in which a tube is connected to a liquid ejection head to which a supply circulation mechanism or a channel component is attached, and the liquid ejection head and the supply mechanism are integrated. The liquid in the liquid storage source is supplied to the liquid discharge head through this tube. It is assumed that the main scanning movement mechanism also includes a single guide member. Also, the supply mechanism includes the tube unit and the loading unit unit.
「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドまた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。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。 A “device for ejecting liquid” is a device that includes a liquid ejection head or a liquid ejection unit, drives the liquid ejection head, and ejects liquid. Devices that eject liquid include not only devices that can eject liquid onto an object to which liquid can adhere, but also devices that eject liquid into air or liquid. The "liquid ejecting device" can include means for feeding, transporting, and ejecting an object to which liquid can adhere, as well as a pre-processing device, a post-processing device, and the like.
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。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。 For example, as a "device that ejects liquid", an image forming device that ejects ink to form an image on paper, and powder is formed in layers to form a three-dimensional object (three-dimensional object). There is a three-dimensional modeling apparatus (three-dimensional modeling apparatus) that ejects a modeling liquid onto a formed powder layer. Further, the "apparatus for ejecting liquid" is not limited to one that visualizes significant images such as characters and figures with the ejected liquid. For example, it includes those that form patterns that have no meaning per se, and those that form three-dimensional images.
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。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 above-mentioned "substance to which a liquid can adhere" means a substance to which a liquid can adhere at least temporarily, such as a substance to which a liquid adheres and adheres, a substance which adheres and permeates, and the like. Specific examples include media such as recording media such as paper, recording paper, recording paper, film, and cloth, electronic components such as electronic substrates and piezoelectric elements, powder layers (powder layers), organ models, and test cells. Yes, and unless otherwise specified, includes anything that has liquid on it. The material of the above-mentioned "thing to which a liquid can adhere" may be paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc., as long as the liquid can adhere 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30[mPa・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る。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。 In addition, the "liquid" is not particularly limited as long as it has a viscosity and surface tension that can be discharged from the head. It is preferable to be More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, functional-imparting materials such as polymerizable compounds, resins, and surfactants, biocompatible materials such as DNA, amino acids, proteins, and calcium. , edible materials such as natural pigments, and the like. These can be used, for example, as inkjet inks, surface treatment liquids, constituent elements of electronic elements and light emitting elements, liquids for forming electronic circuit resist patterns, material liquids for three-dimensional modeling, 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。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がある。また、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。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。 Further, the ``device for ejecting liquid'' includes a device in which a liquid ejection head and an object to which liquid can be adhered move relatively, but is not limited to this. Specific examples include a serial type apparatus in which the liquid ejection head is moved and a line type apparatus in which the liquid ejection head is not moved. In addition, as a "liquid ejecting device", there is also a processing liquid coating device that ejects a processing liquid onto the paper in order to apply the processing liquid to the surface of the paper for the purpose of modifying the surface of the paper. be. There is also an injection granulator that granulates fine particles of the raw material by injecting a composition liquid in which the raw material is dispersed in a solution through a nozzle. Further, the terms used in the present application, such as image formation, recording, printing, printing, printing, modeling, etc., are synonymous.
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
[第1態様]
第1態様は、アクチュエータ素子(例えば積層圧電素子5)を駆動して圧力室(例えば圧力発生室22)内の液体(例えばインク)をノズル31から吐出する液体吐出ヘッド434であって、2つの構成部材(例えば流路部材8とアクチュエータ部材9)が互いに接合された接合部品を有し、前記2つの構成部材のうちの少なくとも一方の構成部材には、該少なくとも一方の構成部材に対する他方の構成部材の位置ずれ量を計測するための目盛り101,102が形成されていることを特徴とするものである。
2つの構成部材が互いに接合された接合部品を有する液体吐出ヘッドについては、2つの構成部材間の位置ずれ量を高精度に計測することが求められる場合が多い。当該2つの構成部材間の位置ずれ量を高精度に計測する方法としては、例えば、当該2つの構成部材間の接合箇所をカメラによって撮像し、その撮像画像に基づいて当該2つの構成部材間の位置ずれ量を計測するという方法が挙げられる。しかしながら、当該2つの構成部材間の接合箇所に寸法の基準となる印(しるし)がない場合には、撮像画像から当該2つの構成部材間の位置ずれ量を正確に計測することが難しい。
また、当該2つの構成部材間の接合箇所をカメラで撮像することが困難な状況では、そもそも接合箇所の撮像画像を得ることができず、撮像画像から当該位置ずれ量を計測することができない場合もある。このような場合、顕微鏡などを利用して計測員(人間)による目視により当該位置ずれ量を計測することになる。この場合も、当該2つの構成部材間の接合箇所に寸法の基準となる印(しるし)がないと、計測員の個人差によって計測結果がばらつき、位置ずれ量を高精度に計測することが難しい。
本態様においては、接合部品を構成する2つの構成部材のうちの少なくとも一方の構成部材に目盛りが形成されている。この目盛りは、当該少なくとも一方の構成部材に対する他方の構成部材の位置ずれ量を計測できるように設けられ、寸法の基準となる印(しるし)となり得るものである。したがって、この目盛りを利用することで、上述したカメラによる計測であっても計測員(人間)による目視計測であっても、当該2つの構成部材間の位置ずれ量の高精度な計測が可能となる。
特に、この目盛りが形成される構成部品は、液体吐出ヘッドを構成する部品であるため、高い寸法精度、高い位置精度で加工されるものである。そのため、当該構成部品の加工時に当該目盛りを形成することで、非常に寸法精度、位置精度の高い目盛りを構成部品上に形成することができる。このような高精度な目盛りが利用可能であるため、当該2つの構成部材間の位置ずれ量を高い精度で計測することが可能になる。
What has been described above is only an example, and each of the following aspects has a unique effect.
[First aspect]
A first mode is a
For a liquid ejection head having a joint component in which two constituent members are joined together, it is often required to measure the amount of positional deviation between the two constituent members with high accuracy. As a method for measuring the amount of positional deviation between the two constituent members with high accuracy, for example, the joint between the two constituent members is imaged by a camera, and based on the captured image, the position between the two constituent members is measured. There is a method of measuring the amount of positional deviation. However, if there is no dimensional reference mark at the joint between the two constituent members, it is difficult to accurately measure the amount of positional deviation between the two constituent members from the captured image.
In addition, in a situation where it is difficult to image the joint between the two components with a camera, it is impossible to obtain a captured image of the joint in the first place, and the positional deviation amount cannot be measured from the captured image. There is also In such a case, the amount of positional deviation is visually measured by a measurement operator (human) using a microscope or the like. In this case as well, if there is no mark that serves as a dimensional reference at the joint between the two constituent members, measurement results will vary due to individual differences between measurers, and it will be difficult to measure the amount of misalignment with high accuracy. .
In this aspect, the scale is formed on at least one of the two components forming the joint component. This scale is provided so as to be able to measure the amount of positional deviation of the other component with respect to the at least one component, and can serve as a mark that serves as a dimensional reference. Therefore, by using this scale, it is possible to highly accurately measure the amount of positional deviation between the two components, whether by the above-described measurement by a camera or by visual measurement by a measurer (human). Become.
In particular, since the component on which the scale is formed is a component that constitutes the liquid ejection head, it is processed with high dimensional accuracy and high positional accuracy. Therefore, by forming the scale when the component is processed, the scale with extremely high dimensional accuracy and positional accuracy can be formed on the component. Since such a highly accurate scale can be used, it is possible to measure the amount of positional deviation between the two components with high accuracy.
[第2態様]
第2態様は、第1態様において、前記2つの構成部材は、前記アクチュエータ素子を備えるアクチュエータ部材9を含むことを特徴とするものである。
これによれば、アクチュエータ部材9の位置ずれ量を高い精度で計測することが可能である。
[Second aspect]
A second aspect is characterized in that, in the first aspect, the two constituent members include an
According to this, it is possible to measure the positional deviation amount of the
[第3態様]
第3態様は、第1又は第2態様において、前記2つの構成部材は、前記圧力室が形成された流路部材8を含むことを特徴とするものである。
これによれば、流路部材8の位置ずれ量を高い精度で計測することが可能である。
[Third aspect]
A third aspect is characterized in that, in the first or second aspect, the two constituent members include a
According to this, it is possible to measure the displacement amount of the
[第4態様]
第4態様は、第1乃至第3態様のいずれかにおいて、前記2つの構成部材の双方に前記目盛りが形成されており、前記2つの構成部材のうちの一方の構成部材に形成される前記目盛りを主尺とし、他方の構成部材に形成される前記目盛りを副尺とするバーニアスケールを有することを特徴とするものである。
これによれば、構成部材に形成される目盛りの目盛り間隔よりも狭い位置ずれ量についても高精度に計測することが可能となる。
[Fourth aspect]
A fourth aspect is any one of the first to third aspects, wherein the scale is formed on both of the two constituent members, and the scale is formed on one of the two constituent members. is used as a main scale, and the scale formed on the other component member is used as a vernier scale.
According to this, it becomes possible to measure with high accuracy even the amount of positional deviation that is narrower than the interval between the scales formed on the constituent members.
[第5態様]
第5態様は、第1乃至第4態様のいずれかにおいて、前記目盛りは、前記少なくとも一方の構成部材に表面に形成される複数の溝によって構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、比較的容易に目盛りを形成することができる。
[Fifth aspect]
According to a fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, the scale is constituted by a plurality of grooves formed on the surface of the at least one component.
According to this, the scale can be formed relatively easily.
[第6態様]
第6態様は、第5態様において、前記接合部品は、前記2つの構成部材を接着剤により互いに接合したものであり、前記複数の溝は、前記接着剤の余剰分が流れ込む位置に配置されていることを特徴とするものである。
これによれば、接着剤の流出範囲を抑制することができ、接着剤の流出範囲が拡大することによる吐出効率低下などの不具合を抑制することができる。また、目盛りを構成する溝内に接着剤が入り込むことで、溝形成により低下した強度を接着剤によって補強でき、強度向上の効果も期待できる。
[Sixth aspect]
According to a sixth aspect, in the fifth aspect, the joined component is formed by joining the two constituent members together with an adhesive, and the plurality of grooves are arranged at positions into which the surplus of the adhesive flows. It is characterized by having
According to this, the outflow range of the adhesive can be suppressed, and problems such as a decrease in discharge efficiency due to the expansion of the outflow range of the adhesive can be suppressed. In addition, since the adhesive enters the grooves forming the scale, the adhesive can reinforce the strength that has decreased due to the formation of the grooves, and an effect of improving the strength can be expected.
[第7態様]
第7態様は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、及び、主走査移動機構態様の少なくとも一つと、液体吐出ヘッドとを備えた液体吐出ユニットにおいて、前記液体吐出ヘッドとして、第1乃至第6態様のいずれかの液体吐出ヘッドを用いることを特徴とするものである。
これによれば、液体吐出ユニットにおいて、液体吐出ヘッドの接合部品を構成する2つの構成部材間の位置ずれ量を高い精度で計測することが可能になる。
[Seventh aspect]
A seventh aspect is a liquid ejection unit comprising at least one of a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance and recovery mechanism, and a main scanning movement mechanism aspect, and a liquid ejection head, wherein the liquid ejection head includes the first to It is characterized by using the liquid ejection head according to any one of the sixth aspects.
According to this, in the liquid ejection unit, it is possible to measure with high accuracy the amount of positional deviation between the two constituent members that constitute the joint parts of the liquid ejection head.
[第8態様]
第8態様は、液体を吐出する装置において、第1乃至第6態様のいずれかの液体吐出ヘッド、又は、第7態様の液体吐出ユニットを有することを特徴とするものである。
これによれば、液体を吐出する装置において、液体吐出ヘッドの接合部品を構成する2つの構成部材間の位置ずれ量を高い精度で計測することが可能になる。
[Eighth aspect]
An eighth aspect is an apparatus for ejecting liquid, characterized by having the liquid ejection head of any one of the first to sixth aspects or the liquid ejection unit of the seventh aspect.
According to this, in a device that ejects liquid, it is possible to measure with high accuracy the amount of positional deviation between the two components that constitute the joint parts of the liquid ejection head.
[第9態様]
第9態様は、第1乃至第6態様のいずれかの液体吐出ヘッドにおける前記2つの構成部材間の位置ずれ量を計測する位置ずれ量計測方法であって、前記2つの構成部材のうちの少なくとも一方の構成部材に前記目盛りを形成し、前記目盛りを読み取って前記2つの構成部材間の位置ずれ量を計測することを特徴とする位置ずれものである。
液体吐出ヘッドの接合部品を構成する2つの構成部材間の位置ずれ量を高い精度で計測することができる。
[Ninth aspect]
A ninth aspect is a positional displacement amount measuring method for measuring an amount of positional displacement between the two constituent members in the liquid ejection head according to any one of the first to sixth aspects, wherein at least one of the two constituent members is The positional displacement device is characterized in that the scale is formed on one of the constituent members, and the scale is read to measure the amount of positional displacement between the two constituent members.
It is possible to measure with high accuracy the amount of positional deviation between the two constituent members that constitute the joint parts of the liquid ejection head.
1 :フレーム
2 :流路板
3 :ノズル板
4 :ベース
5 :積層圧電素子
6 :振動板
7 :接着層
8 :流路部材
9 :アクチュエータ部材
11 :インク供給口
12 :共通液室
13 :FPC
20 :導入部
21 :流体抵抗部
22 :圧力発生室
23 :連通管部
31 :ノズル
32 :撥水処理層
41 :循環流路
42 :循環抵抗部
43 :循環液室
54 :個別電極
55 :共通電極
56 :駆動部
57 :支持部
61 :島状凸部
62 :ダイヤフラム部
63 :インク流入口
71 :供給ポート
72 :循環ポート
101 :目盛り
101a :基準目盛り
102 :目盛り
102a :基準目盛り
103 :基準印
410 :メインタンク
434 :液体吐出ヘッド
435 :ヘッドタンク
438a :供給側ポンプ
438b :循環側ポンプ
438c :送液ポンプ
439a :供給側圧力センサ
439b :循環側圧力センサ
501 :ガイド部材
503 :キャリッジ
504 :液体吐出ヘッド
505 :主走査モータ
506 :駆動プーリ
507 :従動プーリ
508 :タイミングベルト
510 :用紙
512 :搬送ベルト
513 :搬送ローラ
514 :テンションローラ
516 :副走査モータ
517 :タイミングベルト
518 :タイミングプーリ
520 :維持回復機構
521 :キャップ部材
522 :ワイパ部材
531 :供給タンク
532 :循環タンク
533 :コンプレッサ
534 :真空ポンプ
535 :第一送液ポンプ
536 :第二送液ポンプ
537 :供給側圧力センサ
538 :循環側圧力センサ
540 :液体吐出ユニット
591A :側板
591B :側板
591C :背板
593 :主走査移動機構
594 :供給循環機構
595 :搬送機構
Reference Signs List 1: frame 2: channel plate 3: nozzle plate 4: base 5: laminated piezoelectric element 6: diaphragm 7: adhesive layer 8: channel member 9: actuator member 11: ink supply port 12: common liquid chamber 13: FPC
20 : Introduction portion 21 : Fluid resistance portion 22 : Pressure generation chamber 23 : Communication tube portion 31 : Nozzle 32 : Water-repellent layer 41 : Circulation channel 42 : Circulation resistance portion 43 : Circulation liquid chamber 54 : Individual electrode 55 : Common Electrode 56 : Drive portion 57 : Support portion 61 : Island-shaped convex portion 62 : Diaphragm portion 63 : Ink inlet 71 : Supply port 72 : Circulation port 101 : Scale 101a : Reference scale 102 : Scale 102a : Reference scale 103 : Reference mark 410: main tank 434: liquid ejection head 435: head tank 438a: supply side pump 438b: circulation side pump 438c: liquid feeding pump 439a: supply side pressure sensor 439b: circulation side pressure sensor 501: guide member 503: carriage 504: liquid Ejection head 505 : Main scanning motor 506 : Driving pulley 507 : Driven pulley 508 : Timing belt 510 : Paper 512 : Conveying belt 513 : Conveying roller 514 : Tension roller 516 : Sub-scanning motor 517 : Timing belt 518 : Timing pulley 520 : Maintain Recovery mechanism 521 : Cap member 522 : Wiper member 531 : Supply tank 532 : Circulation tank 533 : Compressor 534 : Vacuum pump 535 : First liquid sending pump 536 : Second liquid sending pump 537 : Supply side pressure sensor 538 : Circulation side pressure Sensor 540: liquid ejection unit 591A: side plate 591B: side plate 591C: back plate 593: main scanning movement mechanism 594: supply circulation mechanism 595: transport mechanism
Claims (9)
2つの構成部材が互いに接合された接合部品を有し、
前記2つの構成部材のうちの少なくとも一方の構成部材には、該少なくとも一方の構成部材に対する他方の構成部材の位置ずれ量を計測するための目盛りが形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 A liquid ejection head that drives an actuator element to eject liquid in a pressure chamber from a nozzle,
two components having a joint part joined together;
A liquid ejection head characterized in that at least one of the two constituent members is formed with a scale for measuring a positional deviation amount of the other constituent member with respect to the at least one constituent member. .
前記2つの構成部材は、前記アクチュエータ素子を備えるアクチュエータ部材を含むことを特徴とする液体吐出ヘッド。 In the liquid ejection head according to claim 1,
The liquid ejection head, wherein the two constituent members include an actuator member including the actuator element.
前記2つの構成部材は、前記圧力室が形成された流路部材を含むことを特徴とする液体吐出ヘッド。 3. In the liquid ejection head according to claim 1,
The liquid ejection head, wherein the two constituent members include a channel member in which the pressure chamber is formed.
前記2つの構成部材の双方に前記目盛りが形成されており、
前記2つの構成部材のうちの一方の構成部材に形成される前記目盛りを主尺とし、他方の構成部材に形成される前記目盛りを副尺とするバーニアスケールを有することを特徴とする液体吐出ヘッド。 The liquid ejection head according to any one of claims 1 to 3,
The scale is formed on both of the two constituent members,
A liquid ejection head comprising a vernier scale having the scale formed on one of the two components as a main scale and the scale formed on the other component as a vernier scale. .
前記目盛りは、前記少なくとも一方の構成部材に表面に形成される複数の溝によって構成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 The liquid ejection head according to any one of claims 1 to 4,
The liquid ejection head, wherein the scale is composed of a plurality of grooves formed on the surface of the at least one component.
前記接合部品は、前記2つの構成部材を接着剤により互いに接合したものであり、
前記複数の溝は、前記接着剤の余剰分が流れ込む位置に配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 In the liquid ejection head according to claim 5,
The joint component is obtained by joining the two constituent members to each other with an adhesive,
The liquid ejection head, wherein the plurality of grooves are arranged at positions into which the surplus of the adhesive flows.
前記液体吐出ヘッドとして、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドを用いることを特徴とする液体吐出ユニット。 A liquid ejection unit comprising at least one of a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance and recovery mechanism, and a main scanning movement mechanism, and a liquid ejection head,
A liquid ejection unit using the liquid ejection head according to any one of claims 1 to 6 as the liquid ejection head.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項7に記載の液体吐出ユニットを有することを特徴とする液体を吐出する装置。 In a device that ejects a liquid,
7. A device for ejecting liquid, comprising the liquid ejection head according to claim 1 or the liquid ejection unit according to claim 7.
前記2つの構成部材のうちの少なくとも一方の構成部材に前記目盛りを形成し、
前記目盛りを読み取って前記2つの構成部材間の位置ずれ量を計測することを特徴とする位置ずれ量計測方法。 A positional deviation amount measuring method for measuring a positional deviation amount between the two constituent members in the liquid ejection head according to any one of claims 1 to 6, comprising:
forming the scale on at least one of the two components;
A positional displacement amount measuring method, comprising: reading the scale to measure the positional displacement amount between the two constituent members.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022008832A JP2023107571A (en) | 2022-01-24 | 2022-01-24 | Liquid discharge head, liquid discharge unit, device for discharging liquid, and positional deviation amount measuring method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022008832A JP2023107571A (en) | 2022-01-24 | 2022-01-24 | Liquid discharge head, liquid discharge unit, device for discharging liquid, and positional deviation amount measuring method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023107571A true JP2023107571A (en) | 2023-08-03 |
Family
ID=87474783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022008832A Pending JP2023107571A (en) | 2022-01-24 | 2022-01-24 | Liquid discharge head, liquid discharge unit, device for discharging liquid, and positional deviation amount measuring method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023107571A (en) |
-
2022
- 2022-01-24 JP JP2022008832A patent/JP2023107571A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9694581B2 (en) | Liquid discharge head, liquid discharge device, liquid discharge apparatus, and image forming apparatus | |
JP7059640B2 (en) | Liquid discharge head, liquid discharge unit, liquid discharge device | |
JP6712408B2 (en) | Liquid ejection head, liquid ejection unit, device for ejecting liquid, and image forming apparatus | |
JP2018047683A (en) | Liquid discharge head, liquid discharge unit and device for discharging liquid | |
JP7259507B2 (en) | liquid ejection head, liquid ejection unit, device for ejecting liquid | |
JP2018154085A (en) | Liquid discharge head, liquid discharge unit, and device for discharging liquid | |
US10000066B2 (en) | Liquid discharge head, liquid discharge device, and liquid discharge apparatus | |
JP2018154072A (en) | Liquid discharge head, liquid discharge unit, and liquid discharge device | |
JP2019142174A (en) | Liquid ejection head, liquid ejection unit, and device for ejecting liquid | |
US20200290352A1 (en) | Liquid discharge head and liquid discharge apparatus | |
JP2018154067A (en) | Liquid discharge head, liquid discharge unit, and device for discharging liquid | |
JP2022070580A (en) | Liquid discharge head, liquid discharge unit and liquid discharge device | |
JP7037744B2 (en) | Maintenance method for the device that discharges liquid and the device that discharges liquid | |
JP6950552B2 (en) | Liquid discharge head, liquid discharge unit and device that discharges liquid | |
JP4815325B2 (en) | Droplet ejection apparatus and image forming apparatus | |
JP2023107571A (en) | Liquid discharge head, liquid discharge unit, device for discharging liquid, and positional deviation amount measuring method | |
JP7052402B2 (en) | Liquid discharge head, liquid discharge unit, liquid discharge device and image forming device | |
JP2021084326A (en) | Liquid discharge head, liquid discharge unit and device for discharging liquid | |
JP2017140826A (en) | Liquid discharge head, liquid discharge unit and liquid discharge device | |
JP7047423B2 (en) | Liquid discharge head, liquid discharge unit and device for discharging liquid | |
JP6988612B2 (en) | Liquid discharge head, liquid discharge unit and device for discharging liquid | |
JP2020019167A (en) | Liquid discharge head, liquid discharge unit and liquid discharge device | |
JP7151319B2 (en) | liquid ejection head, liquid ejection unit, device for ejecting liquid | |
JP2019130873A (en) | Liquid discharge head, device for discharging liquid, and manufacturing method of the liquid discharge head | |
JP2019209595A (en) | Liquid discharge head, liquid discharge unit, and liquid discharge device |