JP4634258B2 - Print head, printing apparatus, and print head manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は印刷装置の技術分野に関し、特にインクジェット印刷に用いられる印刷ヘッドと印刷装置に関する。 The present invention relates to a technical field of a printing apparatus, and more particularly to a print head and a printing apparatus used for inkjet printing.
従来より、液晶表示素子のカラーフィルター、スペーサー、配向膜、有機EL表示素子の発光層、プラズマ表示素子の配線等、FPD分野の製造、実装配線基板の製造等にはインクジェットプリンタが用いられている。 Conventionally, inkjet printers have been used for manufacturing FPD fields, mounting wiring boards, etc., such as color filters for liquid crystal display elements, spacers, alignment films, light emitting layers for organic EL display elements, wiring for plasma display elements, etc. .
図12は従来技術のインクジェットプリンタに用いられる印刷ヘッドを説明するための平面図であり、印刷ヘッド150内には供給管162と、複数のインク室166が設けられている。
FIG. 12 is a plan view for explaining a print head used in a conventional ink jet printer. A
各インク室166は導入管164によって供給管162にそれぞれ接続されており、供給管162を流れるインクは 各導入管164に分配され、インク室166に供給される。インク室166にはノズル165が接続されており、吐出手段170によってインク室166内に圧力がかかると、インク室166に蓄液されたインクがノズル165から吐出される。
Each
ところで、供給管162を流れるインクには気泡が混入することがあり、気泡が導入管164を通ってインク室166に入り込むと、ノズル165からのインクの吐出量が不安定になったり、甚だしい場合はノズル165からインクが吐出されなくなる。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的はインク室に気泡が溜まり難い印刷ヘッドを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a print head in which bubbles do not easily accumulate in an ink chamber.
上記課題を解決するために請求項1記載の発明は、インク室と、前記インク室の底面に接続された吐出口とを有し、前記インク室には第一の流入口と第一の流出口がそれぞれ設けられ、前記インク室には前記第一の流入口を通ってインクが供給され、前記インクは前記インク室から前記第一の流出口を通って排出されるように構成され、前記インク室に設けられた吐出手段によって、前記インク室の容積が変わると、前記インク室に供給された前記インクが前記吐出口から吐出されるように構成された印刷ヘッドであって、前記インク室の底面からの高さは、前記第一の流入口の上端よりも前記第一の流出口の上端の方が高くされ、供給管と、前記供給管に設けられた第二の流出口と、一端が前記第二の流出口に接続され、他端が前記第一の流入口に接続された導入管とを有し、前記インクは前記供給管内を流れ、前記第二の流出口を通って前記導入管に分配され、前記第一の流入口を通って前記インク室に供給されるように構成され、前記インク室の底面からの高さは、前記第二の流出口の上端よりも、前記供給管の上端の高さの方が高くされた印刷ヘッドである。
請求項2記載の発明は、排出管と、前記排出管に設けられた第二の流入口と、一端が前記第一の流出口に接続され、他端が前記第二の流入口に接続された流出管とを有し、前記インクは、前記第一の流出口から排出された後、前記流出管内を流れ、前記第二の流入口を通って前記排出管に排出されるよう構成された請求項1記載の印刷ヘッドであって、前記インク室の底面から前記第二の流入口の上端までの高さは、前記インク室の底面から前記排出管の上端までの高さと同じか、それよりも低くされた印刷ヘッドである。
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の印刷ヘッドであって、前記排出管には、前記インク室を通ったインクだけが排出されるように構成された印刷ヘッドである。
請求項4記載の発明は、請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の印刷ヘッドであって、前記供給管の、前記第二の流出口が設けられた位置よりも前記インクが流れる方向の下流側には接続管の一端が接続され、前記接続管の他端は、前記排出管の前記第二の流入口が設けられた位置よりも前記インクの流れる方向の上流側に接続され、前記排出管には、前記インク室を通った前記インクの他に、前記接続管を通った前記インクが排出される印刷ヘッドである。
請求項5記載の発明は、請求項4記載の印刷ヘッドであって、前記接続管の内径の少なくとも一部は、前記排出管の内径よりも狭くされた印刷ヘッドである。
請求項6記載の発明は、請求項4記載の印刷ヘッドであって、前記接続管にはコンダクタンス調整手段が設けられ、前記コンダクタンス調整手段によって、前記インクの流れる流路の広さが変化するように構成された印刷ヘッドである。
請求項7記載の発明は、請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載の印刷ヘッドと、前記印刷ヘッドにインクを供給する供給系とを有する印刷装置である。
請求項8記載の発明は、請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載の印刷ヘッドを製造する印刷ヘッドの製造方法であって、ノズルプレート上に、第一、第二の下側太溝と、複数の下側開口と、一端が前記下側開口に接続され、他端が前記第一の下側太溝に接続された上側細溝とを有する下側プレートを配置し、カバーシート上に、前記第一、第二の下側太溝と対応する位置に形成された第一、第二の上側太溝と、前記下側開口と対応する位置にそれぞれ形成された上側開口と、一端が前記上側開口に接続され、他端が前記第二の上側太溝に接続された上側細溝とを有する上側プレートを配置し、前記ノズルプレートの前記下側プレートが配置された面と、前記カバーシートの前記上側プレートが配置された面とを貼り合わせ、前記第一の上側太溝を前記第一の下側太溝に連通させて前記供給管を構成し、前記第二の上側太溝を前記第二の下側太溝に連通させて前記排出管を構成し、前記各上側開口を対応する前記下側開口に連通させて前記インク室を構成し、前記下側細溝を前記上層で蓋をして前記導入管を構成し、前記上側細溝を前記下層で蓋をして前記流出管を構成する印刷ヘッドの製造方法である。
請求項9記載の発明は、請求項8記載の印刷ヘッドの製造方法であって、前記ノズルプレート上に前記下側プレートを配置した後、前記下側プレートをエッチングして前記第一、第二の下側太溝と前記各下側開口と前記各下側細溝を形成する印刷ヘッドの製造方法である。
請求項10記載の発明は、請求項9記載の印刷ヘッドの製造方法であって、前記カバーシート上に前記上側プレートを配置した後、前記上側プレートをエッチングして前記第一、第二の上側太溝と前記各上側開口と前記各上側細溝を形成する印刷ヘッドの製造方法である。
In order to solve the above-mentioned problem, an invention according to claim 1 includes an ink chamber and an ejection port connected to a bottom surface of the ink chamber, and the ink chamber has a first inlet and a first stream. Outlets are respectively provided, ink is supplied to the ink chamber through the first inlet, and the ink is discharged from the ink chamber through the first outlet, A print head configured to eject the ink supplied to the ink chamber from the ejection port when the volume of the ink chamber is changed by an ejection unit provided in the ink chamber, wherein the ink chamber The height from the bottom of the first inlet is higher than the upper end of the first inlet , the supply pipe, the second outlet provided in the supply pipe, One end is connected to the second outlet and the other end is the first outlet An inlet pipe connected to an inlet, wherein the ink flows through the supply pipe, is distributed to the inlet pipe through the second outlet, and is introduced into the ink chamber through the first inlet. The print head is configured to be supplied, and the height from the bottom surface of the ink chamber is higher at the upper end of the supply pipe than at the upper end of the second outlet .
According to a second aspect of the present invention, a discharge pipe, a second inlet provided in the discharge pipe, one end is connected to the first outlet, and the other end is connected to the second inlet. The ink is discharged from the first outlet, then flows through the outlet, and is discharged to the outlet through the second inlet. a claim 1 Symbol mounting print head, the height from the bottom surface of the ink chamber to the upper end of the second inlet is either equal to the height from the bottom surface of the ink chamber to the upper end of the discharge pipe, The print head is lowered.
The invention according to claim 3 is the print head according to claim 1 or 2 , wherein only the ink that has passed through the ink chamber is discharged to the discharge pipe. Print head.
The invention according to
A fifth aspect of the present invention is the print head according to the fourth aspect , wherein at least a part of the inner diameter of the connection pipe is narrower than the inner diameter of the discharge pipe.
A sixth aspect of the present invention is the print head according to the fourth aspect , wherein the connecting pipe is provided with conductance adjusting means, and the conductance adjusting means changes the width of the flow path of the ink. The print head is configured as follows .
A seventh aspect of the present invention is a printing apparatus including the print head according to any one of the first to sixth aspects and a supply system that supplies ink to the print head.
The invention according to
A ninth aspect of the present invention is the method of manufacturing the print head according to the eighth aspect , wherein the lower plate is disposed on the nozzle plate, and then the lower plate is etched to perform the first and second. The lower side thick groove, the lower openings, and the lower narrow grooves are formed.
The invention of
本発明の印刷ヘッドはインク室に気泡が入りにくく、インク室に気泡が入り込んだとしても、その気泡はインクと一緒に排出管に排出されるので、インク室に気泡が溜まり難い。従って、吐出手段でインク室の容積を減少させた時に生じる圧力は気泡に吸収されず、ノズルからはインクが良好に吐出される。 In the print head of the present invention, it is difficult for air bubbles to enter the ink chamber, and even if the air bubbles enter the ink chamber, the air bubbles are discharged together with the ink into the discharge pipe, so that the air bubbles are not easily accumulated in the ink chamber. Accordingly, the pressure generated when the volume of the ink chamber is reduced by the discharge means is not absorbed by the bubbles, and the ink is discharged well from the nozzles.
図1、2の符号10は本発明の印刷装置を示しており、この印刷装置10は、台15と、保持体16と、複数の印刷ヘッド20とを有している。台15の側方にはレール17a、17b延設されており、保持体16は台15上でレール17a、17bの延設方向に沿って往復移動が可能なように、レール17a、17bに取り付けられている。
図1、2の符号7は処理対象物を示しており、処理対象物7は表面を鉛直上方に向けた状態で台15上に配置されている。各印刷ヘッド20は処理対象物7の表面から所定距離だけ離間するように、保持体16にそれぞれ取り付けられており、保持体16が移動する時には、各印刷ヘッド20も保持体16と一緒に移動し、各印刷ヘッド20は処理対象物7と接触することなく、処理対象物7上を移動する。
台15上の処理対象物7は表面を鉛直上方に向けられ、印刷ヘッド20は吐出口が形成された面が鉛直下方に向けられているので、印刷ヘッド20が処理対象物7上を移動する時には、各吐出口は処理対象物7表面と対向したまま移動する。
Since the surface of the
各印刷ヘッド20は後述する供給系4にそれぞれ接続されており、印刷ヘッド20を処理対象物7上を移動させながら、吐出口からインクを吐出すると、処理対象物7の表面に印刷ヘッド20の移動方向に沿ってインクが塗布される。
Each
図1の符号4は供給系を示している。供給系4は保持体16外部に配置された据え置きタンク24と、保持体16内部に配置された移動タンク21とを有しており、移動タンク21と据え置きタンク24は可撓性配管29によって接続され、保持体16が移動する時も、不図示のポンプによって据え置きタンク24から移動タンク21にインクが供給される。
据え置きタンク24は供給元14に接続され、不図示のポンプによって供給元14から据え置きタンク24にインクが補充される。移動タンク21には太いパイプ(ヘッダ22)が接続されている。各印刷ヘッド20には後述する流路が設けられ、該流路はヘッダ22に接続され、移動タンク21からヘッダ22に供給されたインクは各流路に分配される。
The
尚、流路は分配管26によってヘッダ22に接続されている。分配管26の途中にはフィルタ23が設けられており、流路にはフィルタ23で異物が除去された後のインクが供給される。
The flow path is connected to the
流路はヘッダ22の他に排出本管27に接続されている。排出本管27は移動タンク21又は供給系4とは別の排出系に接続されており、流路に供給されたインクは供給系4に戻るか、排出系に排出される。
In addition to the
従って、インクは供給系4と印刷ヘッド20の流路の間を循環するか、供給系4から流路を通って排出系に排出される。
図4は印刷ヘッド20を模式的に示す平面図であり、印刷ヘッド20は供給管41と排出管42と複数のインク室46とを有している。
Accordingly, the ink circulates between the
FIG. 4 is a plan view schematically showing the
図5は図4のA−A切断線断面図を示しており、印刷ヘッド20は更にノズルプレート50を有している。ノズルプレート50には表面から裏面まで貫通する貫通孔55が複数設けられている。
FIG. 5 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 4, and the
ノズルプレート50表面には下側プレート53と上側プレート63とカバーシート61とが記載した順番に積層されている。貫通孔55上には、下側プレート53と上側プレート63を連通する開口が形成されており、上記インク室46は該開口のノズルプレート50とカバーシート61とで挟まれた空間で構成されているので、貫通孔55はインク室46と接続された状態になっている。
On the surface of the
上述したノズル45は貫通孔55の下側プレート53とは反対側の開口で構成され、外部雰囲気に露出しているので、インク室46はノズル45を介して外部雰囲気と接続される。
The
ここでは、ノズル45は直線状に並べられており、各インク室46はノズル45上に位置するので、インク室46もノズル45と同じ直線上に並べられた状態になっている。
Here, the
インク室46の両側には、下側プレート53と上側プレート63を連通する太溝がインク室46の列と平行に延設されており、一方の太溝で上記供給管41が構成され、他方の太溝で上記排出管42が構成されている。
On both sides of the
下側プレート53と上側プレート63には、一端が供給管41の一端に接続され、他端が排出管42の一端に接続された不図示の太溝が形成されており、その太溝で供給管41を排出管42に接続する接続管が構成されている。図4の符号43はその接続管を示している。
The
供給管41の一端は上述した分配管26に接続され、排出管42の一端は排出本管27に接続されている。供給管41の他端と排出管42の他端は接続管43によって互いに接続されているので、供給管41と接続管43と排出管42とで構成される流路40は、分配管26と排出本管27の両方に接続されている。
One end of the
上述した供給系4には不図示のポンプが接続されており、ポンプによって分配管26にインクが押し出されると、供給管41の一端にインクが供給され、インクは流路40を供給管41側から排出管42側に向かって流れ、排出管42の一端から排出本管27に排出される。
A pump (not shown) is connected to the
下側プレート53には一端が供給管41に接続され、他端がインク室46に接続された細溝が形成され、上側プレート63には一端がインク室46に接続され、他端が排出管42に接続された細溝が形成されている。
The
図4の符号47はインク室46を供給管41に接続する細溝で構成された導入管を示し、同図の符号48はインク室46を排出管42に接続する流出管を示しており、インク室46は導入管47と流出管48によって供給管41と排出管42の両方に接続されている。従って、供給管41と排出管42は接続管43を介してだけでなく、インク室46を介して互いに接続された状態になっている。
図5の符号56、57はインク室46に導入管47と流出管48が接続された第一の流入口と第一の流出口を示しており、同図の符号58は導入管47が供給管41に接続された第二の流出口を示し、同図の符号59は流出管48が排出管42に接続された第二の流入口を示している。
上述したように、流路40にはインク供給系4のポンプからインクが押し出されるようになっており、流路40内の圧力はポンプに近い方が高く、ポンプに遠い方が低い。
As described above, the ink is pushed out from the pump of the
流路40のうち、供給管41は排出管42よりもポンプに近く、第二の流出口58は供給管41に設けられているのに対し、第二の流入口59は排出管42に設けられているから、第二の流出口58はポンプに近くて圧力の高いところに設けられ、第二の流入口59は第二の流出口58よりもポンプに遠くて圧力の低いところに設けられたことになる。従って、供給管41内を流れるインクは圧力差によって第二の流出口58に引き込まれ、インク室46を通って第二の流入口59から排出管42に流れ込む。
Of the
上述したように、印刷ヘッド20はノズル45を鉛直下方に向けて配置されているので、供給管41とインク室46と導入管47と流出管48と排出管42は、それぞれノズルプレート50側の面を底面とし、カバーシート61側の面を天井とする。
As described above, since the
供給管41と排出管42とを構成する太溝と、インク室46を構成する開口は、カバーシート61とノズルプレート50で挟まれているので、供給管41と排出管42とインク室46の各底面はノズルプレート50表面で構成され、各天井はカバーシート61表面で構成されている。
Since the thick groove constituting the
導入管47を構成する細溝は底面にノズルプレート50が露出し、天井は上側プレート63で蓋されているので、その底面はインク室46や供給管41の各底面と面一であるが、その天井のインク室46底面からの高さは、インク室46や供給管41の各天井よりも低い。従って、インク室46底面からの高さは、導入管47の第二の流出口58よりも、供給管41の天井の方が高い。
Since the
インクの比重は気泡よりも重く、供給管41の流れるインクに気泡が混入した場合、その気泡は供給管41の天井部分を流れるので、第二の流出口58には気泡が入り込まずインクだけが導入管47を通ってインク室46に供給される。
The specific gravity of the ink is heavier than the air bubbles, and when air bubbles are mixed in the ink flowing through the
第一の流入口56は、下端がインク室46底面に位置し、上端がインク室46の天井よりも低い位置にあるので、第一の流入口56からインク室46の底面部分にインクが供給される。
The
流出管48を構成する上側プレート63の細溝は底面に下側プレート53が露出し、天井がカバーシート61で蓋されているので、流出管48の底面はインク室46や排出管42に比べてインク室46底面よりも高い位置にあるが、その天井はインク室46や排出管42の各天井と同一面内にある。
従って、流出管48の第一の流出口57の上端は、インク室46底面からの高さが第一の流入口56よりも高く、かつ、インク室46の天井と略等しくなっている。
Since the
Therefore, the upper end of the
仮に、インク室46に供給されるインクに気泡が混入したり、ノズル45から空気が入り込んだ場合、気泡はインク室46の天井部分に溜まるので、気泡はインクと一緒に第一の流出口57から流出管48に排出される。
If air bubbles are mixed into the ink supplied to the
上述したように、印刷ヘッド20はノズル45が形成された面が鉛直下方に向けられ、カバーシート61は表面が略水平に向けられているので、インク室46と排出管42と流出管48の各天井は略水平になっている。従って、気泡は流出管48内に留まらず、インクの流れに乗って排出管42に向かって流れる。
As described above, since the surface of the
流出管48の天井は排出管42の天井と面一なので、第二の流入口59の上端は、インク室46底面からの高さが排出管42の天井と同じ高さになっている。従って、第二の流入口59には気泡が溜まらず、気泡はインクと一緒に排出管42に速やかに排出される。
Since the ceiling of the
このように、本発明の印刷ヘッド20では、インク室46内に気泡が入り込みに難く、仮にインク室46に気泡が入り込んでもその気泡が速やかに排出されるので、インク室46に気泡が溜まらない。
As described above, in the
カバーシート61のインク室46の真上位置には吐出手段30が配置されている。例えば吐出手段30は第一、第二の電極32、33と、第一、第二の電極32、33に挟まれた圧電体31とを有している。
Discharge means 30 is disposed at a position directly above the
第一、第二の電極32、33に通電し、圧電体31に圧力をかけると、吐出手段30が変形し、吐出手段30と一緒にインク室46の天井を構成するカバーシート61も変形してインク室46内の容積が変化する。インク室46の容積を減少させて内部圧力を高くすると、インク室46内のインクが貫通孔55にインクが押し出され、ノズル45からインクが吐出される。
When the first and
この時、インク室46に気泡が溜まっていると、吐出手段30によって生じた圧力が気泡で打ち消され、吐出不良となるが、上述したようにインク室46には気泡が溜まらないので、ノズル45からは正常にインクが吐出される。
At this time, if bubbles are accumulated in the
導入管47の径は、単位時間当たりにノズル45から吐出される液量よりも、単位時間当たりに導入管47からインク室46に供給される液量の方が多くなるように設定されているので、ノズル45からインクが吐出される時も、排出管42には流出管48を通ったインクが排出され、排出管42からは流出管48にインクが逆流しない。
The diameter of the
尚、図6(a)に示したように接続管43の少なくとも一部に内径が排出管42の内径よりも狭い圧力調整部44を設ければ、圧力調整部44よりもインクの流れる方向の上流側は、下流側よりも圧力がより高くなる。従って、供給管41内の圧力は、圧力調整部44を設けない場合よりも高くなり、導入管47とインク室46と流出管48を流れるインクの流速を速くすることができる。
As shown in FIG. 6A, if the
圧力調整部44の形成方法も特に限定されず、図6(a)に示したように接続管43の幅を狭くすることで接続管43の内径を狭くしてもよいし、接続管43の幅を狭くしなくても、接続管43を下側プレート53又は上側プレート63の一方に形成された太溝だけで構成し、底面から天井までの距離を短くすることでその内径を狭くすることもできる。
The formation method of the
また、接続管43に可変のコンダクタンス調整手段34を設けることで、インク室46の流速を速くすることもできる(図6(b))。コンダクタンス調整手段34は、具体的にはバタフライバルブや、ダイヤフラムバルブ、ニードルバルブ等のバルブを有しており、そのバルブの弁を閉めるとインクの流れる流路が狭くなり、弁を開けるとインクの流れる流路が広くなる。
Further, by providing the variable conductance adjusting means 34 in the
流路を流れるインクの圧力損失は、その流路が広いと小さく、その流路が狭いと大きいので、バルブの開度を調整し、流路の広さを変えることで、コンダクタンス調整手段34よりも上流側と下流側、即ち供給管41と排出管42の間の圧力差を所望の値に設定し、導入管47とインク室46と流出管48を流れるインクの流速を所望の値に制御することができる。
The pressure loss of the ink flowing through the flow path is small when the flow path is wide and large when the flow path is narrow. Therefore, the conductance adjusting means 34 adjusts the opening of the valve and changes the width of the flow path. Also, the pressure difference between the upstream side and the downstream side, that is, between the
また、コンダクタンス調整手段34としてマスフローコントローラを設け、該マスフローコントローラで接続管43内を流れるインクの流速を制御してコンダクタンスを調整してもよい。特に、インクがスペーサ粒子のような粒子材料を含有する場合には、粒子材料の径、濃度、液粘度に応じて、最適なコンダクタンス調整ができる。
尚、ここで流路の広さとは、インクが流れる空間を、インクが流れる方向と直交する方向に切断した時の断面積のことである。
Further, a mass flow controller may be provided as the conductance adjusting means 34, and the conductance may be adjusted by controlling the flow rate of the ink flowing in the
Here, the width of the flow path is a cross-sectional area when a space in which ink flows is cut in a direction perpendicular to the direction in which ink flows.
更に、図7に示したように、接続管を設けず、供給管41と排出管42を分離し、供給管41と排出管42を導入管47とインク室46と流出管48で構成される流路だけを介して接続することもできる。
Further, as shown in FIG. 7, no connection pipe is provided, the
供給管41と排出管42はインク室46の列を挟んで互いに平行に配置されている。インク室46の列の先頭側を供給管41と排出管42の一端とし、インク室46の列の末尾側を、供給管41と排出管の他端とすると、供給管41の一端が分配管26に接続された場合には、排出管42の他端を排出本管27に接続し、供給管41内をインクが流れる方向Fと、排出管42内をインクが流れる方向Fを同じ向きにし、他のインク室46よりも供給管41の上流側に接続されたインク室46を他のインク室46よりも排出管42の上流側に接続し、逆に他のインク室46よりも供給管41の下流側に接続されたインク室46を他のインク室46よりも排出管42の下流側に接続することが望ましい。
The
次に、上述した印刷ヘッド20を製造する工程の一例について説明する。
図8(a)の符号51はノズルプレート本体を示している。ノズルプレート本体51の表面にはカバープレート52が貼付され、ノズルプレート本体51とカバープレート52とでノズルプレート50が構成されており、ノズルプレート50のカバープレート52側の面には下側プレート53が貼付されている。
Next, an example of a process for manufacturing the above-described
The code |
下側プレート53の上述したインク室46と供給管41と排出管42と導入管47が形成されるべき位置をそれぞれエッチングし、上述したインク室46が形成される位置に開口46aを形成し、上述した供給管41と、排出管42が形成される位置にそれぞれ太溝41a、42aを形成し、上述した導入管47が形成される位置に太溝41a、42aよりも幅が狭い細溝47aを形成する(図8(b))。
Etch the positions where the
ここでは、下側プレート53はカバープレート52が露出するまでエッチングされており、従って、各開口46aと各太溝41a、42aと各細溝47aの底面はノズルプレート51のカバープレート52側の表面で構成されている。
Here, the
次に、各開口46a底面に位置するノズルプレート50を表面から裏面まで掘削して貫通孔を形成する。図8(c)の符号11は貫通孔55が形成された状態の第一の仕掛品を示している。
Next, the
次に、第一の仕掛品11と貼り合わされる第二の仕掛品について説明する。
図9(a)の符号61はカバーシートを示しており、カバーシート61の表面には上側プレート63が貼付され、カバーシート61の裏面には予め所定位置に上述した吐出手段30が配置されている。
Next, the second work-in-process that is bonded to the first work-in-
上側プレート63の上述したインク室46と供給管41と排出管42と流出管48が形成されるべき位置をそれぞれエッチングし、上述したインク室46が形成される位置に開口46bを形成し、上述した供給管41と排出管42が形成される位置に太溝41b、42bを形成し、上述した流出管48が形成される位置に太溝41b、42bよりも細い細溝48bを形成する(図9(b))。
The positions where the
次いで、カバーシート61の吐出手段30が配置された側の面に保護層を形成し、少なくとも圧電体31の第一、第二の電極32、33から露出する側面を保護層で覆う。
図9(c)の符号12は保護層64が形成された状態の第二の仕掛品を示しており、圧電体31は保護層64と第一、第二の電極32、33で覆われ、外部雰囲気から遮断されているので、酸素や水分によって圧電体31が劣化しない。
Next, a protective layer is formed on the surface of the
次に、図8(d)に示すように、第一、第二の仕掛品11、12の下側プレート53が配置された側の面と、上側プレート63が配置された側の面を対向配置させ、上側プレート63の開口46bと下側プレート53の開口46aとが互いに対向し、上側プレート63の太溝41b、42bと下側プレート53の太溝41a、42aが互いに対向するように位置合わせを行う。
Next, as shown in FIG. 8D, the surface on which the
位置合わせ後、第一、第二の仕掛品11、12を貼り合わせると、下側プレート53の開口46aと上側プレート63の開口46bが連通して上記インク室46が形成され、下側プレート53の一方の太溝41aと上側プレート63の一方の太溝41bが連通して上記供給管41が形成され、下側プレート53の他方の太溝42aと上側プレート63の他方の太溝42bが連通して上記排出管42が形成される。
After the alignment, when the first and second work-in-
他方、上側プレート63には下側プレート53の細溝47aに対応する位置に溝も開口も形成されておらず、また下側プレート53には上側プレート63の細溝48bに対応する位置に溝も開口も形成されていないため、下側プレート53の細溝47aは上側プレート63で蓋されて上記導入管47が形成され、上側プレート63の細溝48bは下側プレート53で蓋されて上記流出管48が形成される。
On the other hand, neither the groove nor the opening is formed in the
尚、下側プレート53のエッチングと、上側プレート63のエッチングはそれぞれノズルプレート50とカバーシート61に貼付する前に行い、上記太溝41a、41b、42a、42bや、開口46a、46bや、細溝47a、48bが形成された状態の下側プレート53と上側プレート63をそれぞれノズルプレート50とカバーシート61に貼付してもよい。
The
また、貫通孔55を形成する工程を下側プレート53をエッチングする前に行ってもよく、更に吐出手段30をカバーシート61上に配置する工程は、上側プレート63をエッチングする工程の後や、第一、第二の仕掛品11、12を貼りあわせた後に行ってもよい。
Further, the step of forming the through
以上は、下側プレート53をノズルプレート50表面が露出するまでエッチングする場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図10に示したように、下側プレート53をノズルプレート50表面が露出しないように下側プレート53を途中までエッチングして、底面に下側プレート53がそれぞれ露出する太溝41a、42aと、開口46aと、細溝47aを形成してもよい。
The case where the
下側プレート53の各部分は同じ材質で構成されており、各太溝41a、42aと細溝47aと開口46aのエッチング速度は略等しいので、各太溝41a、42aと、各開口46aと、各細溝47aは略等しい深さまでエッチングされている。従って、各太溝41a、42aと、開口46aの各底面は同一平面内に位置する。
Each portion of the
この仕掛品49を図9(c)に示したような第二の仕掛品12と貼り合わせれば、供給管41と、排出管42と、インク室46と、導入管47の各底面が面一であり、かつ、インク室46底面からの高さが、導入管47天井よりも流出管48天井の方が高い印刷ヘッドが得られる。
When this work-in-
以上は、下側プレート53と上側プレート63の2枚のプレートに形成された溝や開口で供給管41と排出管42とインク室46と導入管47と流出管48を構成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、インク室46底面からの高さが、第一の流入口56の上端よりも第一の流出口57の方が高くなるのであれば、1枚のプレート内に形成された溝や開口で、供給管41と排出管42とインク室46と導入管47と流出管48を構成してもよいし、3枚以上のプレートに形成された溝や開口で供給管41と排出管42とインク室46と導入管47と流出管48を構成してもよい。
The above describes the case where the
更に、ノズルプレート50を上述した下側プレートと上側プレートとを一体化し、ノズルプレート50に形成された溝や開口で供給管41と排出管42とインク室46と導入管47と流出管48を構成してもよい。
Further, the lower plate and the upper plate described above are integrated with the
以上は、インク室46と流出管48と排出管42の各天井を面一にする場合に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばインク室46底面からの高さを、流出管48天井よりも排出管42天井を高くして第二の流入口59の上端よりも排出管42の天井を高くしてもよいし、インク室46底面からの高さを、インク室46天井よりも流出管48天井を高くしてインク室46天井よりも第一の流出口57の上端を高くしてもよい。いずれの場合も、インク室46に溜まったインクはインク室46や流出管48に溜まらず、排出管42に排出される。
The above has been described in the case where the ceilings of the
ノズルプレート本体51と、カバープレート52と、下側プレート53と、上側プレート63は、例えばニッケルやその合金、ステンレス鋼(例えば材質が316、316L等)、アルミニウム、チタン等の金属板や、石英板、ガラス板、セラミクスプレート、シリコンプレート、プラスチックプレート等を用いることができる。
The nozzle plate
カバーシート61も特に限定されないが、図5に示したようにカバーシート61に吐出手段30を設ける場合には、振動板、具体的にはステンレス薄板のような金属薄板を用いることが好ましい。またシリコン基板やセラミクス基板を振動板とし、その上に直接吐出手段30である圧電素子を形成しても良い。
The
吐出手段30はインク室46の容積を変え、圧力を印加可能であれば特に限定されず、例えばインク室46の側壁、底壁、インク室46内部に設けることもできる。
The
本発明の印刷ヘッド20に、例えばスペーサ粒子が溶剤に分散されたインクを用いて液晶パネルのスペーサを形成したり、金属粒子が溶剤に分散されたインクを用いて導電層を形成することができる。また、樹脂が溶剤に溶解したインクを用いて樹脂膜を形成したり、染料が溶剤に溶解したインクや顔料粒子が溶剤に分散されたインクを用いてカラーフィルターを形成することができる。
For example, a liquid crystal panel spacer can be formed on the
次に、比較例の印刷ヘッドについて説明する。
<比較例>
供給管141と排出管142をそれぞれ下側プレート53に形成された太溝で構成し、導入管147と流出管148をそれぞれ上側プレート63に形成された細溝で構成し、インク室146を上側プレート63に形成された開口で構成して、供給管141と排出管142の各天井が、導入管147とインク室146と流出管148の各天井よりも低い比較例の印刷ヘッド120を作成した(図11)。
Next, a print head of a comparative example will be described.
<Comparative example>
The
供給管141にインクを流すと、インクは導入管147を通ってインク室156に供給されたが、供給管141の天井よりも導入管147の天井が高いため、インクと一緒に気泡も導入管147を通ってインク室146に入り込んだ。
When ink is supplied to the
また、排出管142の天井は流出管148よりも低いので、気泡は流出管148から排出管148に排出されず、結局インク室146に気泡が溜まり、吐出手段30でインク室146に圧力を加えても、ノズル145からのインク吐出量が少なく、吐出不良となった。
Further, since the ceiling of the
10……印刷装置 20……印刷ヘッド 41……供給管 42……排出管 45……ノズル 46……インク室 47……導入管 48……流出管 56……第一の流入口 57……第一の流出口 58……第二の流出口 59……第二の流入口
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記インク室には第一の流入口と第一の流出口がそれぞれ設けられ、
前記インク室には前記第一の流入口を通ってインクが供給され、前記インクは前記インク室から前記第一の流出口を通って排出されるように構成され、
前記インク室に設けられた吐出手段によって、前記インク室の容積が変わると、前記インク室に供給された前記インクが前記吐出口から吐出されるように構成された印刷ヘッドであって、
前記インク室の底面からの高さは、前記第一の流入口の上端よりも前記第一の流出口の上端の方が高くされ、
供給管と、前記供給管に設けられた第二の流出口と、一端が前記第二の流出口に接続され、他端が前記第一の流入口に接続された導入管とを有し、
前記インクは前記供給管内を流れ、前記第二の流出口を通って前記導入管に分配され、前記第一の流入口を通って前記インク室に供給されるように構成され、
前記インク室の底面からの高さは、前記第二の流出口の上端よりも、前記供給管の上端の高さの方が高くされた印刷ヘッド。 An ink chamber and an ejection port connected to the bottom surface of the ink chamber;
The ink chamber is provided with a first inlet and a first outlet, respectively.
Ink is supplied to the ink chamber through the first inlet, and the ink is configured to be discharged from the ink chamber through the first outlet.
A print head configured to eject the ink supplied to the ink chamber from the ejection port when the volume of the ink chamber is changed by the ejection means provided in the ink chamber,
The height from the bottom of the ink chamber is higher at the upper end of the first outlet than at the upper end of the first inlet .
A supply pipe, a second outlet provided in the supply pipe, an inlet pipe having one end connected to the second outlet and the other end connected to the first inlet,
The ink flows in the supply pipe, is distributed to the introduction pipe through the second outlet, and is supplied to the ink chamber through the first inlet;
The print head in which the height from the bottom of the ink chamber is higher at the upper end of the supply pipe than at the upper end of the second outlet .
前記インクは、前記第一の流出口から排出された後、前記流出管内を流れ、前記第二の流入口を通って前記排出管に排出されるよう構成された請求項1記載の印刷ヘッドであって、
前記インク室の底面から前記第二の流入口の上端までの高さは、前記インク室の底面から前記排出管の上端までの高さと同じか、それよりも低くされた印刷ヘッド。 A discharge pipe, a second inlet provided in the discharge pipe, and an outlet pipe having one end connected to the first outlet and the other end connected to the second inlet,
The ink, said after being discharged from the first outlet, wherein the outflow pipe flow, the second configuration claims 1 Symbol placement of the print head so as to be discharged into the discharge pipe through the inlet Because
The height from the bottom of the ink chamber to the upper end of the second inlet is the same as or lower than the height from the bottom of the ink chamber to the upper end of the discharge pipe.
前記接続管の他端は、前記排出管の前記第二の流入口が設けられた位置よりも前記インクの流れる方向の上流側に接続され、
前記排出管には、前記インク室を通った前記インクの他に、前記接続管を通った前記インクが排出される請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の印刷ヘッド。 One end of a connection pipe is connected to a downstream side of the supply pipe in a direction in which the ink flows from a position where the second outflow port is provided,
The other end of the connection pipe is connected to the upstream side in the ink flow direction from the position where the second inlet of the discharge pipe is provided,
Wherein the discharge pipe, in addition to the ink through the ink chamber, according to claim 1 or any one print head according to claim 2 wherein the ink through the connection pipe is discharged.
前記印刷ヘッドにインクを供給する供給系とを有する印刷装置。 A print head according to any one of claims 1 to 6 ,
A printing apparatus having a supply system for supplying ink to the print head;
ノズルプレート上に、第一、第二の下側太溝と、複数の下側開口と、一端が前記下側開口に接続され、他端が前記第一の下側太溝に接続された上側細溝とを有する下側プレートを配置し、
カバーシート上に、前記第一、第二の下側太溝と対応する位置に形成された第一、第二の上側太溝と、前記下側開口と対応する位置にそれぞれ形成された上側開口と、一端が前記上側開口に接続され、他端が前記第二の上側太溝に接続された上側細溝とを有する上側プレートを配置し、
前記ノズルプレートの前記下側プレートが配置された面と、前記カバーシートの前記上側プレートが配置された面とを貼り合わせ、
前記第一の上側太溝を前記第一の下側太溝に連通させて前記供給管を構成し、
前記第二の上側太溝を前記第二の下側太溝に連通させて前記排出管を構成し、
前記各上側開口を対応する前記下側開口に連通させて前記インク室を構成し、
前記下側細溝を前記上層で蓋をして前記導入管を構成し、
前記上側細溝を前記下層で蓋をして前記流出管を構成する印刷ヘッドの製造方法。 A print head manufacturing method for manufacturing the print head according to any one of claims 1 to 6 ,
On the nozzle plate, first and second lower thick grooves, a plurality of lower openings, one end connected to the lower opening, and the other end connected to the first lower thick groove Place the lower plate with a narrow groove,
On the cover sheet, the first and second upper thick grooves formed at positions corresponding to the first and second lower thick grooves, and the upper openings formed at positions corresponding to the lower openings, respectively. And an upper plate having an upper narrow groove with one end connected to the upper opening and the other end connected to the second upper thick groove,
Bonding the surface of the nozzle plate on which the lower plate is disposed and the surface of the cover sheet on which the upper plate is disposed,
The first upper thick groove communicates with the first lower thick groove to constitute the supply pipe,
The second upper thick groove communicates with the second lower thick groove to constitute the discharge pipe,
The ink chamber is configured by communicating each upper opening with the corresponding lower opening,
The lower narrow groove is covered with the upper layer to constitute the introduction tube,
A method of manufacturing a print head in which the upper narrow groove is covered with the lower layer to constitute the outflow pipe.
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Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5653033B2 (en) * | 2009-12-15 | 2015-01-14 | 株式会社東芝 | Nozzle head filling apparatus and filling method thereof |
JP5302378B2 (en) * | 2011-01-14 | 2013-10-02 | パナソニック株式会社 | Inkjet head |
JP6044763B2 (en) * | 2011-12-16 | 2016-12-14 | エスアイアイ・プリンテック株式会社 | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus |
US9272514B2 (en) * | 2014-04-24 | 2016-03-01 | Ricoh Company, Ltd. | Inkjet head that circulates ink |
JP6992305B2 (en) * | 2017-07-27 | 2022-01-13 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid discharge device |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0210941U (en) * | 1988-07-04 | 1990-01-24 | ||
JPH06115087A (en) * | 1992-06-04 | 1994-04-26 | Sony Tektronix Corp | Ink jet printing head |
JPH07205447A (en) * | 1994-01-20 | 1995-08-08 | Hitachi Ltd | Ink jet recorder |
JPH08174819A (en) * | 1994-12-22 | 1996-07-09 | Ricoh Co Ltd | Ink jet head |
WO1997034769A1 (en) * | 1996-03-18 | 1997-09-25 | Seiko Epson Corporation | Ink jet head and method of manufacturing same |
JPH10138489A (en) * | 1996-11-11 | 1998-05-26 | Nec Niigata Ltd | Electrostatic ink jet recording apparatus |
JPH11348300A (en) * | 1998-06-08 | 1999-12-21 | Canon Inc | Printer |
JP2002144576A (en) * | 2000-11-17 | 2002-05-21 | Canon Inc | Liquid jet head and liquid jet device |
JP2004230904A (en) * | 1998-02-06 | 2004-08-19 | Brother Ind Ltd | Inkjet recording device |
JP2005343058A (en) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Fuji Xerox Co Ltd | Inkjet recording apparatus and method for removing air bubble |
JP2006103347A (en) * | 2001-06-26 | 2006-04-20 | Brother Ind Ltd | Inkjet recording apparatus |
JP2006263996A (en) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Fuji Xerox Co Ltd | Passage structure and liquid droplet ejector |
-
2005
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Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0210941U (en) * | 1988-07-04 | 1990-01-24 | ||
JPH06115087A (en) * | 1992-06-04 | 1994-04-26 | Sony Tektronix Corp | Ink jet printing head |
JPH07205447A (en) * | 1994-01-20 | 1995-08-08 | Hitachi Ltd | Ink jet recorder |
JPH08174819A (en) * | 1994-12-22 | 1996-07-09 | Ricoh Co Ltd | Ink jet head |
WO1997034769A1 (en) * | 1996-03-18 | 1997-09-25 | Seiko Epson Corporation | Ink jet head and method of manufacturing same |
JPH10138489A (en) * | 1996-11-11 | 1998-05-26 | Nec Niigata Ltd | Electrostatic ink jet recording apparatus |
JP2004230904A (en) * | 1998-02-06 | 2004-08-19 | Brother Ind Ltd | Inkjet recording device |
JPH11348300A (en) * | 1998-06-08 | 1999-12-21 | Canon Inc | Printer |
JP2002144576A (en) * | 2000-11-17 | 2002-05-21 | Canon Inc | Liquid jet head and liquid jet device |
JP2006103347A (en) * | 2001-06-26 | 2006-04-20 | Brother Ind Ltd | Inkjet recording apparatus |
JP2005343058A (en) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Fuji Xerox Co Ltd | Inkjet recording apparatus and method for removing air bubble |
JP2006263996A (en) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Fuji Xerox Co Ltd | Passage structure and liquid droplet ejector |
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Publication number | Publication date |
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