JP5354720B2 - Method for manufacturing liquid jet head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体噴射ヘッドの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a liquid jet head.
従来、インク等の液体を吐出する複数の吐出ノズルを有する液体噴射ヘッドを用いて被記録媒体に文字や画像を記録する液体噴射記録装置が知られている。例えば、インクジェットヘッドは、複数の吐出溝を有するアクチュエータ基板と吐出溝の側壁を固定するための天板と各吐出溝にインクを供給する流路部材とが板厚方向に積層状態に配されて形成されている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a liquid jet recording apparatus that records characters and images on a recording medium using a liquid jet head having a plurality of ejection nozzles that eject liquid such as ink. For example, in an inkjet head, an actuator substrate having a plurality of ejection grooves, a top plate for fixing sidewalls of the ejection grooves, and a flow path member that supplies ink to each ejection groove are arranged in a stacked state in the thickness direction. (For example, refer patent document 1).
特許文献1に記載のインクジェットヘッドの製造方法によれば、アクチュエータ基板と天板を接着した後に個々の大きさに分割してインクジェットヘッドチップを形成し、各インクジェットヘッドチップに流路部材をそれぞれ固定するようになっている。
According to the method for manufacturing an inkjet head described in
しかしながら、従来のインクジェットヘッドの製造方法は、個々に分割したインクジェットヘッドチップや流路部材に接着剤を塗布する工程や、インクジェットヘッドチップごとに位置合わせをする工程に手間がかるという問題がある。また、インクジェットヘッドチップに流路部材を個々に接着すると、アクチュエータ基板およびカバープレート基板の端面と流路部材の端面とに段差が生じてしまい、アクチュエータ基板およびカバープレート基板の端面にはノズルプレートを接着させることができても、流路部材の端面にはノズルプレートを接着させることができない場合があるという問題がある。 However, the conventional method for manufacturing an ink jet head has a problem that it takes time to apply an adhesive to individually divided ink jet head chips and flow path members, and to align each ink jet head chip. Further, if the flow path members are individually bonded to the inkjet head chip, a step is generated between the end surfaces of the actuator substrate and the cover plate substrate and the end surfaces of the flow path member, and a nozzle plate is attached to the end surfaces of the actuator substrate and the cover plate substrate. Even if it can be bonded, there is a problem that the nozzle plate may not be bonded to the end face of the flow path member.
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、複数の液体噴射ヘッドを少ない作業工程数で簡易かつ効率的に製造することができる液体噴射ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a method of manufacturing a liquid jet head capable of easily and efficiently manufacturing a plurality of liquid jet heads with a small number of work steps. To do.
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、一表面に開口し平行間隔をあけて配列され各側壁に電極が形成された容積可変の複数の液体吐出溝を有するアクチュエータ基板と、一表面に形成された開口から他表面に貫通し所定のピッチで配列された複数の開口部を有するカバープレート基板と、一表面に開口し前記開口部と略等しいピッチで配列された複数の溝状の流路を有する流路プレート基板とを、前記開口部の開口と前記流路の開口とを対向させ、前記液体吐出溝の配列方向に前記開口部の配列方向および前記流路の配列方向を直交させるように板厚方向に積層状態に接合して積層基板を形成する接合工程と、該接合工程により形成された前記積層基板を、隣接する前記開口部の中間位置で前記液体吐出溝に交差する面に沿って切断する切断工程とを備え、を備え、前記開口部が、前記カバープレート基板の前記一表面に開口面を有する溝状の凹部と、該凹部の底面から前記他表面に前記液体吐出溝と略等しいピッチまたは略半分のピッチで貫通形成された複数の貫通孔とを有し、前記カバープレート基板が、前記開口をほぼ閉塞し前記凹部の底面から離間した位置に異物除去部材を有し、前記接合工程において、前記カバープレート基板の前記貫通孔と前記アクチュエータ基板の前記液体吐出溝とを略一致させる液体噴射ヘッドの製造方法を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention includes an actuator substrate having a plurality of variable volume liquid ejection grooves that are open on one surface and arranged at parallel intervals and electrodes are formed on each side wall, and the openings formed on the one surface penetrate the other surface. A cover plate substrate having a plurality of openings arranged at a predetermined pitch, and a flow path plate substrate having a plurality of groove-like channels that are open on one surface and arranged at substantially the same pitch as the openings. The openings of the openings and the openings of the flow paths are opposed to each other, and are laminated in the plate thickness direction so that the arrangement direction of the openings and the arrangement direction of the flow paths are orthogonal to the arrangement direction of the liquid ejection grooves. A bonding step of bonding and forming a laminated substrate; and a cutting step of cutting the laminated substrate formed by the bonding step along a plane intersecting the liquid ejection groove at an intermediate position between the adjacent openings. a, with a, before Openings were formed in a groove-like recess having an opening surface on the one surface of the cover plate substrate, and penetrated from the bottom surface of the recess to the other surface at a pitch substantially equal to or half the pitch of the liquid ejection grooves. A plurality of through holes, and the cover plate substrate has a foreign substance removing member at a position that substantially closes the opening and is separated from the bottom surface of the recess, and in the joining step, the through hole of the cover plate substrate providing said manufacturing method of the liquid discharge groove and the liquid ejecting head Ru is substantially matched to the actuator substrate.
本発明によれば、流路プレート基板の流路の開口とカバープレート基板の開口部の開口とを対向させることで共通流路が構成され、共通流路が複数の液体吐出溝に連通する分配流路構造が所定のピッチで複数積層基板に形成される。
そして、隣接する開口部の中間位置で積層基板を切断することにより、各々に分配流路構造が1つずつ設けられ、切断面に全ての液体吐出溝が開口する液体噴射ヘッドを製造することができる。
According to the present invention, the common flow path is configured by causing the flow path opening of the flow path plate substrate and the opening of the opening portion of the cover plate substrate to face each other, and the common flow path communicates with the plurality of liquid ejection grooves. A channel structure is formed on a plurality of laminated substrates at a predetermined pitch.
Then, by cutting the laminated substrate at an intermediate position between adjacent openings, it is possible to manufacture a liquid ejecting head in which one distribution channel structure is provided for each, and all liquid ejection grooves are opened in the cut surface. it can.
この液体噴射ヘッドによれば、液体吐出溝の側壁に設けられた電極に電圧を加えて、アクチュエータ基板の液体吐出溝の容積を変動させることにより、共通流路から液体吐出溝に分配供給された液体を、ポンプ効果によって切断面の開口部からそれぞれ吐出させることができる。
すなわち、本発明によれば、3枚の基板を接合して切断するだけで、個々の液体噴射ヘッドごとに接合したり位置合わせをしたりすることなく、少ない作業工程数で簡易かつ効率的に複数の液体噴射ヘッドを製造することができる。
According to this liquid ejecting head, a voltage is applied to the electrode provided on the side wall of the liquid ejection groove, and the volume of the liquid ejection groove of the actuator substrate is changed to distribute and supply the liquid ejection groove from the common flow path. The liquid can be discharged from the opening of the cut surface by the pump effect.
In other words, according to the present invention, it is possible to simply and efficiently with a small number of work steps without joining and aligning each individual liquid ejecting head by simply joining and cutting three substrates. A plurality of liquid jet heads can be manufactured.
また、カバープレート基板の複数の貫通孔とアクチュエータ基板の複数の液体吐出溝の開口とを略一致させることで、共通流路が流路と凹部とによって構成され、共通流路から貫通孔を介して複数の液体吐出溝に連通する分配流路構造となる。したがって、例えば、液体吐出溝に対して1つ置きに貫通孔を配置することで、水性インク用の液体噴射ヘッドを製造することができる。 Further, the plurality of through holes of the cover plate substrate and the openings of the plurality of liquid ejection grooves of the actuator substrate are substantially matched, so that the common flow path is constituted by the flow path and the concave portion, and the common flow path passes through the through holes. Thus, the distribution channel structure communicates with the plurality of liquid discharge grooves. Therefore, for example, a liquid ejecting head for water-based ink can be manufactured by arranging every other through hole with respect to the liquid ejection groove.
そして、前記カバープレート基板が、前記開口部の前記開口をほぼ閉塞する位置に異物除去部材を備えることで、異物除去部材により、液体に含まれる塵埃等や大きな気泡等が液体吐出溝に侵入するのを防止する液体噴射ヘッドを製造することができる。異物除去部材としては、例えば、フィルタ等が挙げられる。 Then, before Symbol cover plate substrate, between this with a foreign matter removing member in a position to substantially close the opening of the opening, the foreign matter removing member, dust and large air bubbles or the like contained in the liquid in the liquid discharge groove A liquid ejecting head that prevents intrusion can be manufactured. Examples of the foreign matter removing member include a filter.
また、上記発明においては、前記異物除去部材が前記カバープレート基板の前記一表面に対して凹状に配置されており、前記接合工程において、前記カバープレート基板の前記一表面に沿って接着剤を塗布することとしてもよい。
このように構成することで、接着剤がフィルタに付着するのを防ぎ、カバープレート基板の接合面全体に接着剤を一括で簡易に塗布することができる。
In the above invention, the foreign matter removing member is disposed concavely with respect to the one surface of the cover plate substrate, and an adhesive is applied along the one surface of the cover plate substrate in the joining step. It is good to do.
By comprising in this way, it can prevent that an adhesive agent adheres to a filter and can apply | coat an adhesive agent collectively to the whole joining surface of a cover plate board | substrate collectively.
また、上記発明においては、前記アクチュエータ基板の前記液体吐出溝が、隣接する各2つの前記開口部に跨り、かつ、その両外側に形成される切断面を越えることなく終端するように形成されていることとしてもよい。
このように構成することで、液体吐出溝が一端の切断面に開口し、他端の切断面側に閉塞されている複数の液体噴射ヘッドを簡易に形成することができる。
Further, in the above invention, the liquid discharge groove of the actuator substrate is formed so as to extend over each of the two adjacent openings, and terminate without crossing the cut surfaces formed on both outer sides thereof. It is good to be.
With this configuration, it is possible to easily form a plurality of liquid ejecting heads in which the liquid discharge groove is opened on the cut surface at one end and closed on the cut surface side at the other end.
また、上記発明においては、前記アクチュエータ基板の液体吐出溝を形成する液体吐出溝形成工程を備え、該液体吐出溝形成工程が、フライスを前記一表面に沿う方向に移動させながらアクチュエータ基板を構成する基板の板厚方向に移動させて前記液体吐出溝を切削加工することとしてもよい。
このように構成することで、各2つの開口部に跨り、両端が閉じられた液体吐出溝を簡易に形成することができる。
In the above invention, a liquid discharge groove forming step for forming the liquid discharge groove of the actuator substrate is provided, and the liquid discharge groove forming step constitutes the actuator substrate while moving the milling cutter in the direction along the one surface. The liquid discharge groove may be cut by moving in the plate thickness direction of the substrate.
By comprising in this way, the liquid discharge groove | channel which straddled each two opening part and was closed at both ends can be formed easily.
本発明によれば、複数の液体噴射ヘッドを少ない作業工程数で簡易かつ効率的に製造することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to easily and efficiently manufacture a plurality of liquid jet heads with a small number of work steps.
以下、本実施形態の一実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造方法について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造方法は、3枚の基板から複数の液体噴射ヘッドを採取する多数個取りによるものである。この製造方法においては、図1および図2に示すように、一表面130cに開口部13aを有する一対の吐出溝(液体吐出溝)13の列が平行間隔をあけて複数配列されたアクチュエータ基板130と、一表面150cから他表面150dに貫通し所定のピッチで配列された4つのカバープレート開口部(開口部)18を有するカバープレート基板150と、一表面190dに流路開口面21aを有しカバープレート開口部18のピッチと略等しいピッチで配列された4つの溝状の流路21を有する流路プレート基板190とが用いられる。
Hereinafter, a method for manufacturing a liquid jet head according to an embodiment of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
The manufacturing method of the liquid ejecting head according to the present embodiment is based on a large number of picking up a plurality of liquid ejecting heads from three substrates. In this manufacturing method, as shown in FIGS. 1 and 2, an
アクチュエータ基板130は、圧電素子からなり板厚方向に分極されている。各吐出溝13は、カバープレート基板150の隣接する各2つのカバープレート開口部18のピッチと略等しい長さを有している。この吐出溝13は、長手方向に沿って深さが一定で、両端が徐々に終端するように形成されている。また、各吐出溝13は側壁15によって分離されており、各側壁15にはそれぞれ駆動電圧印加用の電極16が蒸着によって形成されている。
The
カバープレート基板150のカバープレート開口部18は、一表面150cに凹部開口面17aを有する溝状の凹部17と、凹部17の底面から他表面150dに貫通する複数の貫通孔19とによって構成されている。貫通孔19は、アクチュエータ基板130の吐出溝13のピッチの略半分のピッチで設けられている。また、凹部17には、凹部開口面17aから離れる方向に向かって内壁面が内側に突出した段差部25が設けられている。
The cover plate opening 18 of the
段差部25には、平坦面を有するフィルタ(異物除去部材)29が接着剤によって固定されている。フィルタ29は、例えば、孔径が約8ミクロンのメッシュ構造で約0.1mmの厚さを有している。このフィルタ29は、凹部開口面17aを略閉塞するように設けられ、他表面150d上の全ての貫通孔19の端部から略一定距離(例えば、約0.8mm)に配置されている。
A filter (foreign matter removing member) 29 having a flat surface is fixed to the
また、フィルタ29は、カバープレート基板150の一表面150cに対して凹状に配置されている。したがって、カバープレート基板150と流路プレート基板190とを接着する工程において、カバープレート基板150の一表面150cに沿って接着剤を塗布した場合に、接着剤がフィルタ29に付着するのを防ぐことができる。これにより、例えば、図3に示すように、ゴム製の塗布ローラ33により、カバープレート基板150の接合面全体に接着剤を一括で簡易に塗布することができる。また、凹部17が精度よく位置決めして形成されているので、フィルタ29を接着するための接着剤を、ロボット等を使用して段差部25に塗布することが可能となる。
Further, the
流路プレート基板190の流路21は、例えば、サンドブラスト加工などで溝状に形成されている。流路21の流路開口面21aは、カバープレート5の凹部開口面17aと同一の形状で、かつ、同一の大きさを有している。また、流路21には、一表面190dとは反対側の他表面190cに貫通する液体導入孔21Aが設けられている。
The
本製造方法は、これらアクチュエータ基板130とカバープレート基板150と流路プレート基板190とを板厚方向に積層状態に接合して積層基板を形成し(接合工程)、この積層基板をカバープレート基板150の隣接する凹部17の中間位置で切断する(切断工程)ことにより、複数の液体噴射ヘッドを製造する。以下、各工程について具体的に説明する。
In this manufacturing method, the
まず、接合工程においては、接合面に接着剤が塗布された各基板を、アクチュエータ基板130の吐出溝13の配列方向に対して、カバープレート基板150の凹部17の配列方向および流路プレート基板190の流路21の配列方向がそれぞれ直交するように配置する。
First, in the bonding step, each substrate having an adhesive applied to the bonding surface is arranged with respect to the arrangement direction of the
そして、カバープレート基板150の凹部17の凹部開口面17aと流路プレート基板190の流路21の流路開口面21aとを対向させ、かつ、カバープレート基板150の貫通孔19をアクチュエータ基板130の吐出溝13の開口部13aに略一致させるように位置合わせして、これら3つの基板を板厚方向に積層状態に重ね合せた状態で加圧および加熱する。これにより、アクチュエータ基板130とカバープレート基板150と流路プレート基板190とが接合された積層基板が形成される。
Then, the
流路プレート基板190の流路21の流路開口面21aとカバープレート基板150の凹部17の凹部開口面17aとを対向させることで共通流路が構成される。また、カバープレート基板150の複数の貫通孔19とアクチュエータ基板130の複数の吐出溝13の開口部13aとを略一致するように位置合わせすることで、共通流路から貫通孔19を介して複数の吐出溝13に連通する分配流路構造が、積層基板に所定のピッチで複数形成される。
The common flow path is configured by causing the flow
続いて、切断工程においては、接合工程により形成された積層基板を、カバープレート基板150の隣接する凹部17の中間位置で、アクチュエータ基板130の吐出溝13に交差する面に沿って切断する。これにより、各々に分配流路構造が1つずつ設けられ、切断面に全ての吐出溝13が開口する液体噴射ヘッドが製造される。なお、切断面をノズルプレート(図示略)の接着面にするため、ダイシング等の方法で切断面が平坦な形状になるように切断することが望ましい。
Subsequently, in the cutting step, the laminated substrate formed by the bonding step is cut along the plane intersecting the
本実施形態に係る製造方法によれば、吐出溝13の側壁15に設けられた電極16に電圧を加え、圧電厚みすべり効果によって吐出溝13の容積を変動させることにより、共通流路から貫通孔19を介して吐出溝13に分配供給された液体がポンプ効果によって切断面の開口部からそれぞれ吐出される液体噴射ヘッドを製造することができる。
According to the manufacturing method according to the present embodiment, a voltage is applied to the
すなわち、3枚の基板(アクチュエータ基板130、カバープレート基板150および流路プレート基板190)を接合して切断するだけで、個々の液体噴射ヘッドごとに接合したり位置合わせをしたりすることなく、少ない作業工程数で簡易かつ効率的に複数の液体噴射ヘッドを製造することができる。また、ノズルプレートが接着される接着面が3枚の基板によって構成されるので、接着面の面積を十分に確保することができる。したがって、カバープレート基板150の薄型化を図ることが可能になる。
That is, only by joining and cutting three substrates (the
また、アクチュエータ基板130の各吐出溝13が、カバープレート基板150の隣接する各2つの凹部17に跨り、かつ、その両外側に形成される切断面を越えることなく終端するように形成されているので、吐出溝13が一端の切断面に開口し、他端の切断面側に閉塞されている複数の液体噴射ヘッドを簡易に形成することができる。
Further, each
また、フィルタ29により、凹部17を介して吐出溝13に供給される液体に含まれる塵埃等を除去したり、大きな気泡が吐出溝13に侵入したりしてしまうのを防止する液体噴射ヘッドを製造することができる。また、フィルタ29により、基板の接合時に塵埃等が凹部17に入り込むのを防ぐことができる。
In addition, a liquid ejecting head that removes dust or the like contained in the liquid supplied to the
以下、本実施形態に係る製造方法によって製造された液体噴射ヘッドの一例について、図面を参照して説明する。
液体噴射ヘッド10は、例えば、水性インク(液体)を吐出するものであり、図4〜図7に示すように、液体噴射ヘッドチップ1と、流路プレート基板190から形成された流路プレート9と、液体噴射ヘッドチップ1を駆動する駆動回路等を搭載した配線基板(図示略)とを備えている。これらの各部材は、例えば、アルミニウム等でできた支持プレート11に固定されており、各部材どうしは熱伝導性のよい接着剤や両面テープ等で結合されている。
Hereinafter, an example of a liquid jet head manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
The
液体噴射ヘッドチップ1は、アクチュエータ基板130から形成されたアクチュエータプレート3と、カバープレート基板150から形成され、アクチュエータプレート3の一表面に接着されたカバープレート5と、アクチュエータプレート3およびカバープレート5の端面に接着されたノズルプレート7とを備えている。
The liquid
アクチュエータプレート3は、カバープレート5が設けられた一表面に開口部13aを有する複数の吐出溝13を備えている。各吐出溝13の長手方向の一端は、アクチュエータプレート3の一端面3aまで延び、他端は他端面3bまで延びることなく途中位置において深さが徐々に浅くなっている。各吐出溝13の両側壁15には、吐出溝13の開口部13aから深さ方向の途中位置まで、長手方向に延びる電極16が形成されている。
The
カバープレート5は、アクチュエータプレート3の一表面、すなわち、吐出溝13の開口部13aが形成されている表面に接着されている。このカバープレート5は、アクチュエータプレート3とは反対側の表面に凹部開口面17aを有する凹部17と、凹部17からアクチュエータプレート3の吐出溝13が浅くなっている端部に貫通する複数の貫通孔19とを備えている。凹部17には段差部25が設けられており、フィルタ29が凹部17の凹部開口面17aを略閉塞するように段差部25に固定されている。
The
アクチュエータプレート3にカバープレート5が接着された状態では、吐出溝13の開口部13aのうち凹部17の貫通孔19が貫通している部分以外の領域がカバープレート5によって塞がれることにより、複数の独立した吐出チャンネル23Aおよびダミーチャンネル23Bが形成されている。
In a state where the
吐出チャンネル23Aは、カバープレート5の貫通孔19が貫通した吐出溝13によって形成されるインク流路であり、凹部17および貫通孔19を介してインクが充填されるようになっている。一方、ダミーチャンネル23Bは、カバープレート5によって吐出溝13の開口部13aが閉塞された空洞部であり、インクが流入しないように密閉されている。これら吐出チャンネル23Aおよびダミーチャンネル23Bは、吐出溝13の配列方向に交互に形成されている。このような構成を採用することによって、例えば、電気的な伝導性を有するインクや液体などを吐出する場合に、電極16間で短絡現象が発生することなく吐出動作を実施することができる。
The discharge channel 23 </ b> A is an ink flow path formed by the
ノズルプレート7は、アクチュエータプレート3、カバープレート5および流路プレート9の各端面からなる液体噴射ヘッド10の一端面全体に、吐出チャンネル23Aおよびダミーチャンネル23Bの開口に対向して接着されている。また、ノズルプレート7は、吐出チャンネル23Aの開口に対向する位置にのみノズル孔27を有している。なお、ダミーチャンネル23Bの開口は、ノズルプレート7によって封止されている。
The
このノズルプレート7は、例えば、ポリイミドフィルムにエキシマレーザ装置等を用いてノズル孔27が形成されたものである。なお、ノズルプレート7の被記録媒体に対向することとなる面には、撥水性を有する撥水膜(図示略)が形成されており、インクの付着等を防止するようになっている。
For example, the
本実施形態に係る製造方法により、液体噴射ヘッド10の切断面が平坦な形状になるように切断することで、3つのプレートの端面にノズルプレート7を接着することができる。また、流路プレート9の端面を含めた範囲にノズルプレート7が接着されるので、ノズルプレート7の接着面の面積を十分に確保することができる。したがって、カバープレート5の薄型化を図ることが可能になる。
The
流路プレート9は、液体噴射ヘッドチップ1内にインクを供給するものである。この流路プレート9は、カバープレート5の凹部開口面17aが形成されている表面に接着されており、カバープレート5側表面に流路開口面21aを有する流路21を備えている。流路21の流路開口面21aは、カバープレート5の凹部開口面17aに対向して配置されている。
The
また、流路21には、カバープレート5とは反対側の表面に貫通する液体導入孔21Aが設けられている。液体導入孔21Aは、インクカートリッジ107(図8参照)から供給されるインクを一時的に貯留する圧力調整室(図示略)に接続されている。
The
流路プレート9の流路21の流路開口面21aとカバープレート5の凹部17の凹部開口面17aとが対向することにより、液体導入孔21Aから導入されたインクが吐出チャンネル23Aに分配供給される共通流路(以下、共通流路を「共通インク室」という。)31が構成されている。
The flow
このように構成された液体噴射ヘッド10の作用について説明する。
インクカートリッジ107から供給されたインクは、圧力調整室において一時的に貯留された後、流路プレート9の液体導入孔21Aから共通インク室31内に導入される。共通インク室31に導入されたインクは、貫通孔19を介して全ての吐出チャンネル23Aに分配供給される。
The operation of the
The ink supplied from the
この場合に、凹部17の凹部開口面17aをほぼ閉塞する位置に配置されたフィルタ29により、インクに含まれる塵埃や大きな気泡等が除去される。これにより、塵埃等や大きな気泡を含まないインクを吐出チャンネル23Aに供給することができる。
In this case, dust, large bubbles, and the like contained in the ink are removed by the
各吐出チャンネル23内にインクが供給されたら、所定の吐出チャンネル23Aの両側壁15の電極16に電圧を印加する。これにより、圧電厚みすべり効果によって側壁15がせん断変形して吐出チャンネル23A内の容積が変化する。そして、ポンプ効果によって吐出チャンネル23A内のインクが吐出される。
When ink is supplied into each discharge channel 23, a voltage is applied to the
例えば、吐出チャンネル23Aの両側壁15が吐出チャンネル23Aの外側に向かって変形するように、すなわち、ダミーチャンネル23Bの内側に向かって変形するように、分極方向に直交する一方向に電圧を印加する。これにより、吐出チャンネル23A内の容積が増加する分、吐出チャンネル23A内にインクが引き込まれる。
For example, a voltage is applied in one direction orthogonal to the polarization direction so that both
次に、側壁15にかかる電圧をゼロにする。すなわち、吐出チャンネル23Aの両側壁15が電圧印加前の変形がない状態になるようにする。これにより、吐出チャンネル23A内の容積が減少して圧力が増加し、ノズル孔27からインクが吐出される。
Next, the voltage applied to the
次に、液体噴射ヘッド10が、プリンタやファックス等に適用されるインクジェット式の記録装置である液体噴射記録装置100に搭載されて使用される仕様態様の一例を図8に示す。
液体噴射記録装置100は、色ごとに設けられた複数の液体噴射ヘッド10と、液体噴射ヘッド10が主走査方向に複数併設して搭載されたキャリッジ103と、フレキシブルチューブからなるインク供給管105を介して液体噴射ヘッド10にインクを供給するインクカートリッジ107とを備えている。
Next, FIG. 8 shows an example of a specification mode in which the
The liquid
キャリッジ103は、一対のガイドレール109A,109Bの長軸方向に移動可能に搭載されている。また、ガイドレール109A,109Bの一端側には駆動モータ111が設けられている。駆動モータ111による駆動力が、この駆動モータ111に連結されたプーリ113Aとガイドレール109A,109Bの他端側に設けられたプーリ113Bとの間に掛け渡されたタイミングベルト115に伝わり、これによりタイミングベルト115の所定の位置に固定されたキャリッジ103が搬送されるようになっている。
The
また、キャリッジ103の搬送方向に直交する方向で、鎖線で示すケース117の両端側には、ガイドレール109A,109Bに沿ってそれぞれ一対の搬送ローラ119が設けられている。これら搬送ローラ119は、キャリッジ103の下方であってキャリッジ103の搬送方向に直交する方向に被記録媒体Sを搬送するものである。
A pair of
このように構成された液体噴射記録装置100においては、搬送ローラ119によって被記録媒体Sを送りつつ、キャリッジ103を被記録媒体Sの送り方向に直交する方向に走査することにより、液体噴射ヘッド10によって被記録媒体S上に文字および画像等が記録される。
In the liquid
なお、本実施形態のおいては、カバープレート基板150および流路プレート基板190には、それぞれ4つの凹部17および流路17が形成されていることとしたが、カバープレート基板150および流路プレート基板190は、それぞれ4つ以上の凹部17および流路17が形成されているものであってもよいし、あるいは、4つ以下しか形成されていないものであってもよい。また、アクチュエータ基板130には、長手方向の両端が終端している一対の吐出溝13の列が形成されていることとしたが、アクチュエータ基板130の吐出溝13の数および配置は、カバープレート基板150の凹部17および流路プレート基板190の流路17の数および配置に対応するものであればよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、アクチュエータ基板130、カバープレート基板150および流路プレート基板190を重ね合わせた状態で1度に加圧および加熱して接合することとしたが、例えば、アクチュエータ基板130とカバープレート基板150とを重ね合わせて加圧および加熱して接合し、その後、接合されたアクチュエータ基板130およびカバープレート基板150に流路プレート基板190を重ね合わせて加圧および加熱して接合し、積層基板を形成することとしてもよい。
Further, in this embodiment, the
また、本実施形態においては、例えば、製造方法が、アクチュエータ基板130の吐出溝13を形成する液体吐出溝形成工程を備えることとしてもよい。この場合、液体吐出溝形成工程が、フライス等をアクチュエータ基板130の一表面130cに沿う方向に移動させながらアクチュエータ基板130の板厚方向に移動させて、吐出溝13を切削加工することとすればよい。このようにすることで、各2つの凹部17に跨り、両端が閉じられた吐出溝13を簡易に形成することができる。
In the present embodiment, for example, the manufacturing method may include a liquid discharge groove forming step for forming the
また、本実施形態においては、吐出溝13の配列方向に交互に吐出チャンネル23Aおよびダミーチャンネル23Bが形成されていることとしたが、これに代えて、全ての吐出溝13にカバープレート5の貫通孔19を貫通させて吐出チャンネル23Aだけを形成することとしてもよい。この場合、ノズルプレート7は、すべての吐出チャンネル23Aに対向するピッチでノズル孔27を形成することとすればよい。また、製造方法においては、アクチュエータ基板130の吐出溝13のピッチと略等しいピッチで複数の貫通孔19が貫通形成されたカバープレート基板を採用することとすればよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、カバープレート基板150のカバープレート開口部18が凹部17と複数の貫通孔19とによって構成されていることとしたが、例えば、カバープレート開口部18自体が1つの貫通孔であって、かつ、全ての吐出溝13に連通する大きさの孔であってもよい。このようにすることで、例えば、油性インク等を使用する簡易な構成の液体噴射ヘッドを製造することができる。
In the present embodiment, the cover plate opening 18 of the
また、本実施形態においては、側壁15にかかる電圧をゼロにし、吐出チャンネル23Aの両側壁15が電圧印加前の変形がない状態になるようにする駆動方法を示したが、電圧を逆方向に印加し、吐出チャンネル23Aの両側壁15が吐出チャンネル23Aの内側に向かって変形するように、すなわち、ダミーチャンネル23Bの外側に向かって変形するように、分極方向に直交する他の一方向に電圧を印加してもよい。これにより、吐出チャンネル23A内の容積が減少して圧力が増加し、ノズル孔27からインクが吐出される。
以上のように異なる駆動方法を説明したが、これらの方法においては、インクを安定して吐出するために、さらなるインクの加圧が必要な場合には、側壁15を吐出するチャネル側へ突出するように変形させる。この動作によって、吐出するチャネルの内部の圧力がさらに増加するので、インクをより加圧することができる。ただし、この動作は上述したとおり、インクを安定して吐出させることを目的とするものであるので、必須な動作ではなく必要に応じて適宜使用すればよい。また、上述した各動作を必要に応じて組み合わせて実行することにより、最適なインクの吐出を実現することができる。
In the present embodiment, the driving method is described in which the voltage applied to the
As described above, different driving methods have been described. However, in these methods, in order to stably eject ink, when further pressurization of ink is required, the
また、本実施形態では、液体噴射装置の一例として、インクジェット式の記録装置を例に挙げて説明したが、プリンタに限られるものではない。例えば、ファックスやオンデマンド印刷機等であっても構わない。また、本実施形態では、複数のノズル孔27が配列方向に直線状に一列に配列されていることとしたが、これに代えて、複数のノズル孔27が直線状に配列されてなく縦方向にずらして配列されていてもよい。例えば、複数のノズル孔27が斜めに配列されていてもよく、あるいは、千鳥状に配列されていてもよい。また、ノズル孔27の形状に関しても、円形に限定されるものではない。例えば、三角等の多角形状や、楕円形状や星型形状でも構わない。
In the present embodiment, an ink jet recording apparatus has been described as an example of the liquid ejecting apparatus, but the present invention is not limited to a printer. For example, a fax machine or an on-demand printer may be used. In the present embodiment, the plurality of nozzle holes 27 are arranged in a line in a line in the arrangement direction. Instead, the plurality of nozzle holes 27 are not arranged in a line but in the vertical direction. They may be arranged in a shifted manner. For example, the plurality of nozzle holes 27 may be arranged obliquely, or may be arranged in a staggered manner. Further, the shape of the
また、本実施形態では、導電性のインクを利用した場合を説明したが、例えば、非導電性の油性インク、ソルベントインクやUVインク等を用いても構わない。なお、油性インクを用いる場合には、液体噴射ヘッド10は上述の、全ての吐出溝13にカバープレート5の貫通孔19を貫通させて吐出チャンネル23Aだけを形成する構成にすればよい。このように液体噴射ヘッドを構成することで、いかなる性質のインクであっても使い分けることができる。したがって、水性のインクを利用して記録を行うことができる。特に、導電性を有するインクであっても問題なく利用でき、液体噴射記録装置の付加価値を高めることができる。なお、その他は同様の作用効果を奏することができる。
In this embodiment, the case where conductive ink is used has been described. However, for example, nonconductive oil-based ink, solvent ink, UV ink, or the like may be used. In the case where oil-based ink is used, the
また、本実施形態では、カバープレート基板150に凹部17が形成されていることとしたが、参考例として、アクチュエータ基板130に凹部が形成されていてもよい。例えば、アクチュエータ基板130の裏面(吐出溝13が形成された表面の反対側の面)に吐出溝13の配列方向に延びた断面凹状の凹部が形成され、この凹部の底面に、吐出溝に連通する貫通孔が形成された構成であってもよい。なお、この場合、支持プレート11の位置を入れ換えて、支持プレート11をカバープレート5に重ね合わせるように配置すればよい。
また本実施形態では、ゴム製の塗布ローラ33を用いて接着剤を塗布する方法を説明したが、これに代えて、シート状の接着剤を各基板130、150、190の間に設置し、各基板130、150、190を合わせることで接着しても構わない。
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the method of applying the adhesive using the
10 液体噴射ヘッド
13 吐出溝(液体吐出溝)
18 カバープレート開口部(開口部)
17 凹部
19 貫通孔
21 流路
29 フィルタ(異物除去部材)
130 アクチュエータ基板
150 カバープレート基板
190 流路プレート基板
10
18 Cover plate opening (opening)
17
130
Claims (5)
該接合工程により形成された前記積層基板を、隣接する前記開口部の中間位置で前記液体吐出溝に交差する面に沿って切断する切断工程と、を備え、
前記開口部が、前記カバープレート基板の前記一表面に開口面を有する溝状の凹部と、該凹部の底面から前記他表面に前記液体吐出溝と略等しいピッチまたは略半分のピッチで貫通形成された複数の貫通孔とを有し、
前記カバープレート基板が、前記開口をほぼ閉塞し前記凹部の底面から離間した位置に異物除去部材を有し、
前記接合工程において、前記カバープレート基板の前記貫通孔と前記アクチュエータ基板の前記液体吐出溝とを略一致させる液体噴射ヘッドの製造方法。 An actuator substrate having a plurality of variable volume liquid ejection grooves which are open on one surface and arranged at parallel intervals and are formed with electrodes on each side wall, and a predetermined pitch penetrating from the opening formed on one surface to the other surface A cover plate substrate having a plurality of openings arranged in a plurality of openings, and a flow path plate substrate having a plurality of groove-like channels that are open on one surface and arranged at substantially the same pitch as the openings. And the openings of the flow paths are opposed to each other, and are laminated in a laminated state in the plate thickness direction so that the arrangement direction of the openings and the arrangement direction of the flow paths are orthogonal to the arrangement direction of the liquid ejection grooves. A bonding step of forming a substrate;
Cutting the laminated substrate formed by the bonding step along a plane intersecting the liquid ejection groove at an intermediate position between the adjacent openings , and
The opening is formed in a groove-like recess having an opening surface on the one surface of the cover plate substrate, and penetrating from the bottom surface of the recess to the other surface at a pitch substantially equal to or half the pitch of the liquid ejection groove. A plurality of through holes,
The cover plate substrate has a foreign substance removing member at a position substantially closing the opening and spaced from the bottom surface of the recess,
A method of manufacturing a liquid ejecting head, wherein, in the joining step, the through hole of the cover plate substrate and the liquid discharge groove of the actuator substrate are substantially matched .
該液体吐出溝形成工程が、フライスを前記一表面に沿う方向に移動させながらアクチュエータ基板を構成する基板の板厚方向に移動させて前記液体吐出溝を切削加工する請求項1から請求項3のいずれかに記載の液体噴射ヘッドの製造方法。 A liquid discharge groove forming step of forming a liquid discharge groove of the actuator substrate;
4. The liquid discharge groove forming step of cutting the liquid discharge groove by moving the milling cutter in the thickness direction of the substrate constituting the actuator substrate while moving the milling cutter in the direction along the one surface . A method of manufacturing a liquid jet head according to any one of the above.
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