JP5444866B2 - Liquid discharge head, liquid discharge device, and method of manufacturing liquid discharge head - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット式プリンター等の液体吐出装置に用いられる液体吐出ヘッド、液体吐出装置、及び、液体吐出ヘッドの製造方法に関するものであり、特に、液滴を吐出するノズルが開設されたノズル形成部材および当該ノズル形成部材の周縁部を保護するヘッドカバーを備えた液体吐出ヘッド、液体吐出装置、及び、液体吐出ヘッドの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a liquid ejection head used in a liquid ejection apparatus such as an ink jet printer, a liquid ejection apparatus, and a method for manufacturing the liquid ejection head, and in particular, nozzle formation in which nozzles for ejecting liquid droplets are established. The present invention relates to a liquid discharge head including a head cover that protects a member and a peripheral portion of the nozzle forming member, a liquid discharge apparatus, and a method of manufacturing the liquid discharge head.
液体吐出ヘッドには種々の形式があるが、例えば、インクジェット式記録装置(以下、単にプリンターという)におけるインクジェット式記録ヘッド(以下、記録ヘッドという)は、リザーバーから圧力室を経てノズルに至る一連の液体流路が形成された流路ユニットと、圧力室の容積を変動可能な圧力発生手段を有するアクチュエータユニットと、流路ユニットやアクチュエータユニットが固定されるヘッドケースと、を備えたものがある。 There are various types of liquid ejection heads. For example, an ink jet recording head (hereinafter referred to as a recording head) in an ink jet recording apparatus (hereinafter simply referred to as a printer) is a series of nozzles from a reservoir to a nozzle through a pressure chamber. Some include a flow path unit in which a liquid flow path is formed, an actuator unit having pressure generating means capable of changing the volume of the pressure chamber, and a head case to which the flow path unit and the actuator unit are fixed.
この記録ヘッドには、流路ユニットの側面および流路ユニットに設けられた金属製のノズルプレート(ノズル形成部材の一種)のノズル面周縁部を被覆する金属製のヘッドカバーが設けられている。このヘッドカバーは、流路ユニットを保護するのみならず、ノズル面をワイパーによって払拭する際(ワイピング時)に流路ユニットの角部によってワイパーが損傷することを防止する機能を果たす。また、このヘッドカバーは接地線に接続されており、ノズルプレートに接触して電気的に導通することで、例えば、記録紙等から発生した静電気がノズルプレートを通じて伝達することによる駆動IC等の損傷や誤作動等の不具合を防止するようになっている。 The recording head is provided with a metal head cover that covers the side surface of the flow path unit and the peripheral edge of the nozzle surface of a metal nozzle plate (a kind of nozzle forming member) provided in the flow path unit. This head cover not only protects the flow path unit, but also functions to prevent the wiper from being damaged by the corners of the flow path unit when the nozzle surface is wiped by the wiper (during wiping). Further, the head cover is connected to a ground line, and is electrically connected to the nozzle plate so that, for example, the static electricity generated from the recording paper or the like is transmitted through the nozzle plate. It is designed to prevent malfunctions such as malfunctions.
ところで、上記記録ヘッドでは、ノズル周辺部に付着したインクに起因する飛行曲がり等の吐出不良の防止や、ワイピング時における拭き取り性の向上の観点から、ノズルプレートの表面(ノズル形成面)には撥液膜が形成されており、これによりノズルプレート表面の撥液性(撥インク性)が高められている。しかしながら、近年、従来家庭などで使用されていたインクジェットプリンターにおける染料インク等の液体よりも粘度の高い液体(高粘度液体)を吐出する用途にも用いられる場合があり、この場合、上記のヘッドカバーにも液体が付着して固化し堆積することが確認されている。そして、上記のワイピング時に、ワイパーブレードが、ヘッドカバーに付着している液体をノズル形成面に擦りつけてしまい、ノズル周辺部が汚染されてしまう虞があった。このような不具合を防止するべく、ヘッドカバーにも撥液膜を形成する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 By the way, in the recording head described above, the surface of the nozzle plate (nozzle forming surface) is repelled from the viewpoint of preventing ejection failure such as flying bending due to ink adhering to the nozzle peripheral portion and improving the wiping property during wiping. A liquid film is formed, which improves the liquid repellency (ink repellency) of the nozzle plate surface. However, in recent years, it may also be used for applications that discharge a liquid (high viscosity liquid) having a viscosity higher than that of a liquid such as a dye ink in an ink jet printer that has been used in the home. It has also been confirmed that liquid adheres and solidifies and accumulates. During the wiping, the wiper blade rubs the liquid adhering to the head cover against the nozzle forming surface, which may contaminate the nozzle periphery. In order to prevent such problems, a configuration in which a liquid repellent film is also formed on the head cover has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
ところが、上記の撥液膜は絶縁性が高いため、上記特許文献1のように、ヘッドカバーでノズルプレートの周縁部を保護する構成のものでは、ノズルプレートとヘッドカバーとの導通が確保し難くなるという問題があった。
However, since the liquid repellent film has high insulating properties, it is difficult to ensure electrical continuity between the nozzle plate and the head cover in a configuration in which the peripheral portion of the nozzle plate is protected by the head cover as in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノズル形成部材とヘッドカバーとの間の導通を確保しつつヘッドカバーに撥液性を付与することが可能な液体吐出ヘッド、液体吐出装置、及び、液体吐出ヘッドの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid discharge head capable of imparting liquid repellency to the head cover while ensuring conduction between the nozzle forming member and the head cover. Another object of the present invention is to provide a liquid discharge apparatus and a method for manufacturing a liquid discharge head.
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、表面に絶縁性領域を有しており、ノズル形成面に液体を吐出するノズルが開設された導電性を有するノズル形成部材と、表面に絶縁性領域を有しており、前記ノズル形成面の周縁部を被覆する導電性を有するヘッドカバーと、を備え、前記ノズル形成面は、前記ヘッドカバーに被覆される領域の少なくとも一部に導通領域が設けられており、前記ヘッドカバーは、前記ノズル形成面を被覆する領域の少なくとも一部に導通領域が設けられており、前記ノズル形成面に設けられた導通領域と前記ヘッドカバーに設けられた導通領域は、互いに接触して電気的に導通されており、前記ヘッドカバーは、前記ノズル形成面に設けられた導通領域を露出させる露出部を有することを特徴とする。 The present invention has been proposed in order to achieve the above object, has an insulating region to a surface, the nozzle forming member having conductivity in which the nozzles are opened to discharge the liquid to the nozzle forming surface And an electrically conductive head cover that covers the periphery of the nozzle forming surface, and the nozzle forming surface is at least part of the region covered by the head cover. The head cover is provided with a conduction region in at least a part of a region covering the nozzle formation surface, and is provided on the conduction region provided on the nozzle formation surface and the head cover. conduction region is electrically connected in contact with each other, the head cover, and characterized in that it has an exposed portion to expose the conductive region provided on the nozzle forming surface That.
この構成によれば、ノズル形成部材のノズル形成面のみならずヘッドカバーにおいて少なくともワイピング部材が接触する領域にも撥液膜が形成されているので、ワイピング部材によるワイピング時のインク等の液体の拭き取り性が向上し、固化し易い液体を吐出する構成においても、ヘッドカバーに液体が固化して堆積することを抑制することができる。また、ノズル形成面の非撥液領域に対して非撥液部の少なくとも一部を接触させた状態でヘッドカバーをヘッドユニットに取り付けるので、ノズル形成部材とヘッドカバーとを導通させることができる。したがって、撥液性を強化するのに伴ってノズル形成部材及びヘッドカバーの表面の絶縁性が高くなったとしても、ヘッドカバーを通じてノズル形成部材を接地することができ、静電気による駆動IC等の損傷や誤作動等の不具合を防止することができる。 According to this configuration, since the liquid repellent film is formed not only on the nozzle forming surface of the nozzle forming member but also on at least the area where the wiping member is in contact with the head cover, the wiping property of liquid such as ink when wiping with the wiping member is performed. Even in a configuration in which liquid that is easily solidified is discharged, it is possible to suppress the liquid from solidifying and depositing on the head cover. Further, since the head cover is attached to the head unit in a state where at least a part of the non-liquid repellent portion is in contact with the non-liquid repellent area of the nozzle forming surface, the nozzle forming member and the head cover can be made conductive. Therefore, even if the surface of the nozzle forming member and the head cover becomes higher as the liquid repellency is enhanced, the nozzle forming member can be grounded through the head cover, and the drive IC or the like is damaged or erroneously caused by static electricity. Problems such as operation can be prevented.
また、上記構成において、前記ノズル形成面において、前記ヘッドカバーのオーバーラップ部により被覆される領域であって前記非撥液領域とは異なる位置に、前記撥液膜が形成されない導通確認用非撥液領域が設けられ、
前記ヘッドカバーのオーバーラップ部に、前記導通確認用非撥液領域の少なくとも一部を露出させる露出窓が開設される構成を採用することが望ましい。
In the above configuration, the non-liquid repellency for continuity confirmation in which the liquid repellent film is not formed at a position different from the non-liquid repellent area on the nozzle forming surface, which is an area covered by the overlap portion of the head cover. An area is provided,
It is desirable to adopt a configuration in which an exposure window for exposing at least a part of the non-liquid-repellent region for conduction confirmation is opened in the overlap portion of the head cover.
この構成によれば、ヘッドカバーの露出窓からノズル形成面の導通確認用非撥液領域の少なくとも一部が露出するので、ヘッドカバーをヘッドユニットに取り付けた状態で、露出窓を通じて導通確認用非撥液領域に導通確認用プローブの一方を接触させると共に、他方のプローブをヘッドカバーの一部(撥液膜が形成されていない部分)に接触させて、導通確認を行うことができる。 According to this configuration, since at least part of the non-liquid repellent area for confirming conduction on the nozzle forming surface is exposed from the exposure window of the head cover, the non-liquid repellent liquid for confirming conduction through the exposure window with the head cover attached to the head unit. One of the continuity confirmation probes can be brought into contact with the region, and the other probe can be brought into contact with a part of the head cover (the part where the liquid repellent film is not formed) to confirm the continuity.
上記構成において、前記非撥液領域が、前記ノズル形成部材におけるノズル形成面の角部に形成され、
前記角部には、ノズル形成面側に屈曲したカエリが設けられ、
前記カエリがヘッドカバーに接触することで前記ヘッドカバーと前記ノズル形成部材とが導通される構成を採用することが望ましい。
In the above configuration, the non-liquid-repellent region is formed at a corner of the nozzle forming surface of the nozzle forming member,
The corner is provided with burrs bent on the nozzle forming surface side,
It is desirable to adopt a configuration in which the head cover and the nozzle forming member are electrically connected when the burrs contact the head cover.
この構成によれば、ノズル形成部材のカエリがヘッドカバーに接触することでヘッドカバーとノズル形成部材とが導通されるので、ノズル形成部材とヘッドカバーとの導通をより確実に確保することができる。 According to this configuration, since the head cover and the nozzle forming member are brought into conduction by the contact of the nozzle forming member with the head cover, the conduction between the nozzle forming member and the head cover can be more reliably ensured.
また、本発明の液体吐出装置は、上記の何れかの構成の液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドのノズル形成面を払拭するワイピング部材を有するワイピング機構と、
を備えたことを特徴とする。
Further, a liquid discharge apparatus according to the present invention includes a liquid discharge head having any one of the above configurations,
A wiping mechanism having a wiping member for wiping the nozzle forming surface of the liquid ejection head;
It is provided with.
さらに、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、液滴を吐出するノズルがノズル形成面に開設された導電性を有するノズル形成部材を備えたヘッドユニットと、前記ノズル形成面の周縁部及び前記ヘッドユニットの側面を保護する導電性を有するヘッドカバーと、を備え、前記ヘッドカバーは、ノズルを露出した状態でノズル形成面の周縁部を被覆するオーバーラップ部を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記ノズル形成面において少なくとも当該ノズル形成面を払拭するワイピング部材がワイピング時に接触する領域に撥液膜を形成する工程と、
前記ノズル形成面において前記ヘッドカバーのオーバーラップ部により被覆される領域に非撥液領域を形成する工程と、
前記ヘッドカバーにおいて少なくとも前記ワイピング部材がワイピング時に接触する領域に撥液膜を形成する工程と、
前記ヘッドカバーにおいて前記ノズル形成面の非撥液領域に対向する位置に非撥液部を形成する工程と、
前記ヘッドカバーを、前記ノズル形成面の非撥液領域に対して前記非撥液部の少なくとも一部を接触させて当該ノズル形成部材と導通させた状態で前記ヘッドユニットに取り付ける工程と、
前記ヘッドカバーを電気的に接地する工程と、
を含むことを特徴とする。
Furthermore, the method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention includes a head unit including a conductive nozzle forming member in which a nozzle for discharging droplets is provided on a nozzle forming surface, a peripheral portion of the nozzle forming surface, A head cover having conductivity to protect the side surface of the head unit, and the head cover is a method of manufacturing a liquid discharge head having an overlap portion that covers a peripheral portion of a nozzle forming surface with the nozzle exposed. ,
Forming a liquid repellent film in a region where a wiping member that wipes at least the nozzle forming surface in the nozzle forming surface is in contact with wiping;
Forming a non-liquid-repellent region in a region covered with an overlap portion of the head cover on the nozzle forming surface;
Forming a liquid repellent film in an area where at least the wiping member contacts the head cover during wiping;
Forming a non-liquid repellent part at a position facing the non-liquid repellent area of the nozzle forming surface in the head cover;
Attaching the head cover to the head unit in a state in which at least a part of the non-liquid-repellent portion is brought into contact with the non-liquid-repellent region of the nozzle-forming surface and is electrically connected to the nozzle-forming member;
Electrically grounding the head cover;
It is characterized by including.
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下の説明は、本発明の液体吐出ヘッドとして、インクジェット式プリンター(本発明の液体吐出装置の一種)に搭載されるインクジェット式記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドという)を例に挙げて行う。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the embodiments described below, various limitations are made as preferred specific examples of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to the following description unless otherwise specified. However, the present invention is not limited to these embodiments. In the following description, an ink jet recording head (hereinafter simply referred to as a recording head) mounted on an ink jet printer (a kind of the liquid ejecting apparatus of the present invention) is taken as an example of the liquid ejecting head of the present invention. .
図1は、本発明に係る記録ヘッド10を搭載するプリンター1の構成を示す平面図である。このプリンター1は、フレーム2と、このフレーム2内に配設されたプラテン3とを備えており、紙送りモーターの駆動により回転する紙送りローラー(何れも図示せず)によってプラテン3上に記録紙(記録媒体又は吐出対象物の一種:図示せず)が搬送されるようになっている。また、フレーム2内には、プラテン3と平行にガイドロッド4が架設されており、このガイドロッド4には、記録ヘッド10を収容したキャリッジ5が摺動可能に支持されている。このキャリッジ5は、パルスモーター6の駆動によって回転する駆動プーリー7と、この駆動プーリー7とはフレーム2における反対側に設けられた遊転プーリー8との間に架設されたタイミングベルト9に接続されている。そして、キャリッジ5は、パルスモーター6を駆動することで、ガイドロッド4に沿って紙送り方向に直交する主走査方向に往復移動するように構成されている。
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a
フレーム2の一側には、インクカートリッジ13を着脱可能に搭載するカートリッジホルダ14が設けられている。本実施形態では、合計4個のインクカートリッジ13がカートリッジホルダ14に搭載されている。このインクカートリッジ13は、エアチューブ15を介してエアーポンプ16と接続されており、このエアーポンプ16からの空気が各インクカートリッジ13内に供給される。そして、この空気によるインクカートリッジ13内の加圧により、インク供給チューブ17を通じて記録ヘッド10側にインクが供給(圧送)されるように構成されている。
A
インク供給チューブ17は、例えば、シリコーン等の合成樹脂で作製された可撓性を有する中空部材であり、このインク供給チューブ17の内部には、各インクカートリッジ13に対応するインク流路が形成されている。また、プリンター1本体側と記録ヘッド10側との間には、プリンター本体側の制御部(図示せず)から記録ヘッド10側に駆動信号等を伝送するためのFFC(フレキシブルフラットケーブル)18が配線されている。
The
プリンター1の非記録領域であるホームポジションには、キャリッジ5に搭載された記録ヘッド10のノズルプレート35のノズル形成面を払拭(ワイピング)するワイピング機構19が配設されている。このワイピング機構19は、ワイパーブレード19′(本発明におけるワイピング部材の一種)を有しており、このワイパーブレード19′としては、ゴムやエラストマー等の弾性部材により構成される。このワイピング機構19は、ワイピング時において、ワイパーブレード19′を、その先端部が記録ヘッド10のノズル形成面の移動軌跡と交差するように位置付ける。そして、記録ヘッド10の通過に伴ってワイパーブレード19′の先端部がノズル形成面に接触し、両者の相対移動により当該ワイパーブレード19′によってノズル形成面が払拭される。
A
このワイピング機構19に隣接して、上記ホームポジション若しくはその近傍に、キャッピング機構20が配設されている。キャッピング機構20は、記録ヘッド10のノズル形成面に当接し得るトレイ状のキャップ部材20′を有する。このキャッピング機構20では、キャップ部材20′内の空間が封止空部として機能し、この封止空部内に記録ヘッド10のノズル40を臨ませた状態でノズル形成面に密着可能に構成されている。また、このキャッピング機構20には、図示しないポンプユニットが接続されており、このポンプユニットの作動によって封止空部内を負圧化することができる。そして、ノズル形成面への密着状態でポンプユニットを作動し、封止空部(密閉空間)内を負圧化すると、ノズル40から記録ヘッド10内のインクや気泡が吸引されてキャップ部材20′の封止空部内に排出されるようになっている。
A
図2は記録ヘッド10の分解斜視図、図3は記録ヘッド10をノズル形成面側から見た斜視図である。なお、図3において第2ケース24の図示は省略している。また、図4は記録ヘッド10をノズル形成面側から見た平面図である。図4は、ヘッドカバー30がヘッドユニット11に取り付けられていない状態を示している。
2 is an exploded perspective view of the
本実施形態における記録ヘッド10は、ヘッドユニット11(ヘッド本体)、サブタンク22、第1ケース23、及び、第2ケース24を主な構成要素としている。ヘッドユニット11は、導入針ユニット21、ヘッドケース25、振動子ユニット26、流路ユニット27、駆動基板28、ヘッドカバー30等から構成されている。
The
ヘッドケース25は、中空箱体状部材であり、その先端面(下面)には流路ユニット27を固定し、内部に形成された収容空部内には振動子ユニット26を収容し、流路ユニット27とは反対側の基端面(上面)側には、中継基板29と導入針ユニット21を配置している。振動子ユニット26は、櫛歯状に列設された複数の圧電振動子(圧力発生手段の一種)と、この圧電振動子に駆動信号を供給するための配線部材と、圧電振動子を固定する固定板等(何れも図示せず)から構成される。圧電振動子は、流路ユニット27における圧力室(図示せず)の一部を区画する可撓面に接合されている。そして、この圧電振動子は、駆動信号の印加により伸縮駆動して圧力室の容積を膨張又は収縮することで、圧力室内のインクに圧力変動を生じさせ、この圧力変動の制御によりノズルからインク滴を吐出させることができる。
The
流路ユニット27は、ノズルが開設されたノズルプレート35(ノズル形成部材の一種)や、インク流路を形成する流路形成基板等の構成部材を積層した状態で接着剤により接合して一体化することにより作製されており、共通インク室(リザーバー)からインク供給口及び圧力室を通りノズルに至るまでの一連のインク流路(液体流路)を形成するユニット部材である。流路ユニット27における圧力室はノズル毎に形成されており、サブタンク22側から共通インク室を介してインクが供給されるように構成されている。この流路ユニット27はヘッドケース25の先端面に接合され、この接合状態の流路ユニット27の周縁部を包囲するように金属製のヘッドカバー30がネジ等の止着部材36によってヘッドユニット11のヘッドケース25に取り付けられる。このヘッドカバー30は、流路ユニット27を保護するのみならず、ノズルプレート35のノズル形成面をワイピング機構19によりワイピングする際に流路ユニット27のエッジ部分によってワイパーブレード19′が損傷されることを防止する機能を果たす。また、ヘッドカバー30は、接地線37に接続されており、ノズルプレート35と電気的に導通することで、記録紙等から発生する静電気によるノイズ等の障害を防止する機能を果たす。このヘッドカバー30とノズルプレート35との導通については後述する。
The
駆動基板28は、FFC18を接続するためのコネクタ31を備え、このFFC18を通じてプリンター本体の制御部側から駆動信号を受けてこの駆動信号を圧電振動子側へ供給するように構成されている。本実施形態における記録ヘッド10は、上記駆動基板28を合計2枚備えている。この駆動基板28は、フレキシブルケーブル32を介して中継基板29と接続された状態で第1ケース23に取り付けられるようになっている。中継基板29は、駆動基板28と圧電振動子との間の信号経路を中継するための基板であり、ヘッドケース25の基端面(流路ユニット27が接合される先端面とは反対側の面)側に配置される。
The
ヘッドケース25の基端面には、上記中継基板29の他、導入針ユニット21が配置される。この導入針ユニット21は、合成樹脂等によって成型されており、その上面にはフィルター33を介在させた状態でインク導入針34が複数取り付けられている。また、導入針ユニット21の上面には、上記サブタンク22が配置される。このサブタンク22は、図1に示すアタッチメント38を介してインク供給チューブ17が接続され、このインク供給チューブ17からのインクを記録ヘッド10の圧力室側に導入する部材である。各サブタンク22は、内部の圧力変動に応じてバルブを開閉し、記録ヘッド10側へのインクの導入を制御する自己封止機能を有している。そして、サブタンク22を導入針ユニット21に装着すると、当該サブタンク内にインク導入針34が挿入される。これにより、サブタンク22側からのインクがインク導入針34を通じて流路ユニット27の液体流路側に導入される。
In addition to the
上記第1ケース23は、上下面が開口したスリーブ状の部材である。第1ケース23の開口部の平面形状は略矩形に形成されており、その内部空間は、上記サブタンク22を収容するための収容空部23′となっている。上記第2ケース24は、第1ケース23における収容空部23′の上部開口を被覆可能なベース面24aと、当該ベース面55におけるサブタンク22列設方向に直交する方向の両辺縁部から下方(取り付け状態におけるヘッドユニット11側)に延出した側壁部24bとから形成されたケース部材である。ベース面24aは、第1ケース23の収容空部23′の上部開口から露出したサブタンク22の流路接続部を露出する開口部24cが開設されている。また、側壁部24bは、第1ケース23の側面に固定された駆動基板28を被覆する基板被覆壁として機能する。
The
そして、第1ケース23をヘッドユニット11のヘッド基端面部に取り付け、当該第1ケース23の収容空部23′内にサブタンク22を挿入してヘッド基端面部上にそれぞれ配置し、第1ケース23の外表面に駆動基板28を固定する。そして、第2ケース24を第1ケース23の上から取り付けることによって、収容空部23′の上部開口から露出したサブタンク22と第1ケース23の側面の駆動基板28とを第2ケース24によって被覆する。
Then, the
次に、ノズルプレート35の詳細について説明する。ノズルプレート35には、流路ユニット27の液体流路に連通する複数のノズル40を列設してなるノズル列41が形成されており、本実施形態においては、ノズル列41が合計8列形成されている。このノズルプレート35の記録媒体と対向する面、即ち、インク滴が吐出される側の面(ノズル形成面)には、撥液膜(図3におけるノズルプレート35のハッチング部分)が形成されている。この撥液膜は、ワイピング機構のワイパーブレード19′によるインクの払拭性を向上させてインクが付着・堆積することを低減するために設けられている。
Next, details of the
ノズルプレート35の材料としては、導電性を有する材料、例えばステンレス鋼等の金属板・導電性樹脂板などの素材基板が用いられる。そして、この素材基板に対してノズル40の開設加工や、一方の面(上記ノズル形成面となる面)に撥液処理が施された後、この素材基板から複数のノズルプレート35が切り出される。したがって、撥液膜はノズルプレート35の一方の面のみに形成されるようになっている。具体的には、素材基板に対してシリコーン材料をプラズマ重合することにより下地膜を成膜し、この下地膜上に撥液性を有する金属アルコキシドの分子膜を成膜し、その後、乾燥処理、アニール処理等を経て撥液膜が形成される。金属アルコキシドの分子膜は撥水性および撥油性を有していればいかなるものでもよいが、フッ素を含む長鎖高分子基(長鎖RF基)を有する金属アルコキシドの単分子膜または撥液基を有する金属酸塩の単分子膜であることが望ましい。金属アルコキシドとしては、例えばケイ素、チタン、アルミニウム、ジルコニウム等が一般的に用いられる。長鎖RF基としては、例えば、パーフルオロアルキル鎖、パーフルオポリエーテル鎖等が挙げられる。この長鎖RF基を有するアルコキシシランとして、例えば、長鎖RF基を有するシランカップリング剤等が挙げられる。
As a material of the
上記のようにノズルプレート35のノズル形成面には全体的に撥液膜が形成されているが、当該撥液膜は電気的に絶縁性を呈するため、後述するようにヘッドカバー30との導通を確保するべく、当該ヘッドカバー30のオーバーラップ部44によって覆われる位置に、ノズルプレート35の素地が露出した非撥液領域39が設けられている。具体的には、図4に示すように、ノズル形成面の四隅の角部に、当該角を頂点とした平面視略三角形状の非撥液領域39がそれぞれ形成されている。この非撥液領域39に関し、ノズル形成面の全体に撥液膜を形成した後に該当する部分のみ撥液膜を除去しても良いし、撥液膜を形成する際に該当する部分だけマスクすることで当該部分に最初から撥液膜が形成されないようにしても良い。また、同様にヘッドカバー30のオーバーラップ部44によって覆われる位置であって、非撥液領域39とは異なる位置に、より具体的にはオーバーラップ部44によって覆われる両縁部のうち一方(図5において右側)の中央部に、平面視円形状の導通確認用非撥液領域45が形成されている。なお、これらの非撥液領域39,45は、ヘッドカバー30によって覆われる位置であれば、本実施形態で例示した位置には限られない。また、各非撥液領域39,45の形状や形成数に関し、本実施形態で例示した形状・形成数には限られない。
As described above, a liquid repellent film is entirely formed on the nozzle forming surface of the
図5は、上記ヘッドカバー30の構成を説明する平面図であり、このヘッドカバー30は、ノズルプレート35と同様にステンレス鋼等の導電性を有する板材をプレス加工することで作製されている。そして、ヘッドカバー30は、ヘッドユニット11の側面、より詳しくは、流路ユニット27及びヘッドケース25の側面にそれぞれ当接する4つの側面部43a〜43dを有している。これら側面部43のうち、ヘッドケース25に装着した状態においてワイピング時のワイパーブレード19′によるノズル形成面との相対的なワイピング方向(図5において矢印で示す方向(ノズル列に直交する方向))の両側に位置する側面部43b,43dの先端縁からそれぞれノズルプレート35のノズル形成面側に屈曲してノズル40に干渉しない範囲でノズル形成面の縁部を被覆するオーバーラップ部44が設けられている。そして、ワイピング方向に直交する方向(ノズル列方向)の両側に位置する側面部43a,43cは、その基端縁から側方に向けて突出したフランジ部46がそれぞれ形成されている。このフランジ部46には、止着部材36が挿通される挿通穴47が、ヘッドケース25の止着穴48に対応して1つのフランジ部46に2箇所ずつ、合計4箇所開設されている。
FIG. 5 is a plan view for explaining the configuration of the
ヘッドカバー30には、ノズルプレート35のノズル形成面と同様に、インク等が付着・堆積することを低減するための撥液膜(図3におけるヘッドカバー30のハッチング部分)が形成されている。この撥液膜は、少なくともワイピング時にワイパーブレード19′が接触する部分に形成されていれば良く、具体的な位置は、オーバーラップ部44の外面(記録動作時に記録媒体と対向する面)と、側面部43b,43dである。また、撥液膜を積極的に形成しない位置は、少なくとも、オーバーラップ部44の内面側におけるノズルプレート35の非撥液領域39に対応する位置(非撥液部49)、及び、フランジ部46の挿通穴47のうち接地線37が接続される挿通穴47の開口周縁部(接地線37の端子が接触する部分)である。また、後述するようにノズルプレート35との導通確認を行う場合、導通確認用のプローブを接触させる部分も撥液膜を形成しないことになる。撥液膜の形成方法としては、ノズルプレート35に撥液膜を形成する方法と同様の方法を採用しても良いが、液状の撥液剤にヘッドカバー30全体を浸漬した後、引き上げて乾燥することによりヘッドカバー全体に撥液膜を形成してから、上記非撥液部49等の撥液膜が不要な部分のみ撥液膜を除去する構成を採用することもできる。この方法を採用する場合、ヘッドカバー30の引き上げ速度によって撥液膜の膜厚を制御することができる。
Similar to the nozzle formation surface of the
ヘッドカバー30の両側のオーバーラップ部44のうち一方(図5において右側)のオーバーラップ部44には、ノズルプレート35の導通確認用撥液領域45に対応して当該導通確認用撥液領域45の少なくとも一部を露出させる露出窓50が開設されている。この露出窓50は、ノズルプレート35とヘッドカバー30との導通確認を行う際に、導通確認用のプローブが挿入される部分である。
One of the
上記ヘッドカバー30をヘッドユニット11に取り付けるには、各側面部43がそれぞれ流路ユニット27の側面及びヘッドケース25の側面に沿う姿勢でノズルプレート35側からヘッドケース25にヘッドカバー30が被せられ、フランジ部46の各挿通穴47の位置がそれぞれヘッドケース25の対応する止着穴48の位置に重ね合わせられた状態で止着部材36が挿通穴47を通して止着穴48に止着される。この際、止着部材36のうちの1つは、図3に示すように、ヘッドカバー30との間に接地線37の端子部を介在させた状態で止着される。なお、ヘッドケース25に対するヘッドカバー35の固定は、ネジ止めの他、接着、カシメなどを用いることができる。
In order to attach the
そして、このようしてヘッドカバー30がヘッドユニット11に取り付けられると、各側面部43によって流路ユニット27の側面が被覆されると共に、ノズルプレート35には開口部42から各ノズル40を露出させた状態でオーバーラップ部44が重なり合わされ、ノズル形成面においてワイピング方向(ノズル列方向に直交する方向)の両縁部がオーバーラップ部44によって被覆される。これにより、ノズル形成面の各非撥液領域39に対してそれぞれ対応する非撥液部49の少なくとも一部が接触し、ノズルプレート35とヘッドカバー30とが電気的に導通される。ノズルプレート35とヘッドカバー30とが導通すれば、上記のように、ヘッドカバー30は接地線に接続されているので、ノズルプレート35も接地されることになる。さらに、本実施形態においては、ヘッドカバー30の露出窓50からノズルプレート35の導通確認用非撥液領域45の少なくとも一部が露出するので、ヘッドカバー30をヘッドユニット11に取り付けた状態で、露出窓50を通じて導通確認用非撥液領域45に導通確認用の一方のプローブを接触させると共に、他方のプローブをヘッドカバー30の一部(撥液膜が形成されていない部分)に接触させて、導通確認を行うことができる。
When the
このように、ノズルプレート35のノズル形成面において少なくともワイパーブレード19′がワイピング時に接触する領域に撥液膜を形成する工程と、ノズル形成面においてヘッドカバー30のオーバーラップ部44により被覆される領域に非撥液領域39を形成する工程と、ヘッドカバー30において少なくともワイパーブレード19′がワイピング時に接触する領域に撥液膜を形成する工程と、ヘッドカバー30においてノズル形成面の非撥液領域39に対向する位置に非撥液部49を設ける工程(ヘッドカバー全体に撥液膜を形成した後に積極的に非撥液部を形成する場合のみならず、最初から当該部分に非撥液部を形成しない場合も含む)と、ノズル形成面の非撥液領域39に対して非撥液部49の少なくとも一部を接触させてノズルプレート35と導通させた状態でヘッドカバー30をヘッドユニット11に取り付ける工程と、ヘッドカバー30を電気的に接地する工程と、を経て記録ヘッド10を製造する。
As described above, the step of forming the liquid repellent film at least in the region where the
これにより、ノズルプレート35のノズル形成面のみならずヘッドカバー30においてワイパーブレード19′が接触する領域にも撥液膜が形成されているので、ワイパーブレード19′によるワイピング時のインク等の拭き取り性が向上し、例えば、紫外線硬化型インク等の従来の染料インクよりも粘度が高いインク等の固化し易い液体を吐出する構成においても、ヘッドカバー30にインク等が固化して堆積することを抑制することができる。また、ノズル形成面の非撥液領域39に対して非撥液部49の少なくとも一部を接触させた状態でヘッドカバー30をヘッドユニット11に取り付けるので、ノズルプレート35とヘッドカバー30とを導通させることができる。したがって、撥液性を強化するのに伴ってノズルプレート35及びヘッドカバー30の表面の絶縁性が高くなったとしても、ヘッドカバー30を通じてノズルプレート35を接地することができ、静電気による駆動IC等の損傷や誤作動等の不具合を防止することができる。
Thereby, since the liquid repellent film is formed not only on the nozzle forming surface of the
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。 By the way, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made based on the description of the scope of claims.
ヘッドカバー30の形状に関し、本実施形態では、ノズル形成面のワイピング方向における両側の2辺の縁部のみをオーバーラップ部44で被覆する構成を例示したが、これには限らず、ノズル形成面の4辺の縁部をオーバーラップ部44で被覆する構成、即ち、オーバーラップ部44が額縁状を呈し、その中心部に各ノズル40を露出する開口部42が開設されている構成を採用することもできる。
Regarding the shape of the
また、ノズルプレート35とヘッドカバー30とを導通させる構成に関し、本実施形態では、非撥液領域39と非撥液部49とを面で接触させることで導通を確保する構成を例示したが、これには限られず、例えば、ノズルプレート35を素材基板からプレス加工により切り出す際に、ノズルプレート35の各角部(非撥液領域39の角部)にノズル形成面側に屈曲したカエリ(バリ)51を意図的に残し、図7に示すように、このカエリ51をヘッドカバー30に接触させる(食い込ませる)ことで導通を確保する構成を採用することも可能である。これにより、より簡単且つより確実にノズルプレート35とヘッドカバー30との導通を確保することができる。なお、この構成は、ヘッドカバー全体に撥液膜を形成する場合に好適である。即ち、ヘッドカバー30を流路ユニット27に取り付けると、上記のカエリ51がヘッドカバー30の表面に形成された撥液膜を破壊し、ヘッドカバー30の素地に接触して導通することができる。この構成では、ヘッドカバー30においてカエリ51の先端部が接触する部分が非撥液部49として機能する。
In addition, regarding the configuration in which the
以上は、液体吐出ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド10を例に挙げて説明したが、本発明は他の液体吐出ヘッドにも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレー、FED(面発光ディスプレー)等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ(生物化学素子)の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも本発明を適用することができる。
In the above, the ink
1…プリンター,10…記録ヘッド,11…ヘッドユニット,19…ワイピング機構,19′…ワイパーブレード,25…ヘッドケース,27…流路ユニット,30…ヘッドカバー,35…ノズルプレート,39…非撥液領域,40…ノズル,42…開口部,43…側面部,44…オーバーラップ部,45…導通確認用非撥液領域,49…非撥液部,50…露出窓
DESCRIPTION OF
Claims (5)
表面に絶縁性領域を有しており、前記ノズル形成面の周縁部を被覆する導電性を有するヘッドカバーと、
を備え、
前記ノズル形成面は、前記ヘッドカバーに被覆される領域の少なくとも一部に導通領域が設けられており、
前記ヘッドカバーは、前記ノズル形成面を被覆する領域の少なくとも一部に導通領域が設けられており、
前記ノズル形成面に設けられた導通領域と前記ヘッドカバーに設けられた導通領域は、互いに接触して電気的に導通されており、
前記ヘッドカバーは、前記ノズル形成面に設けられた導通領域を露出させる露出部を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。 Surface has an insulating region, and a nozzle forming member having a nozzle opened electrically conductive for discharging liquid to the nozzle formation surface,
A head cover having an insulating region on the surface and having conductivity to cover a peripheral edge of the nozzle forming surface ;
With
The nozzle forming surface is provided with a conduction region in at least a part of the region covered with the head cover,
The head cover is provided with a conduction region in at least a part of a region covering the nozzle forming surface,
The conduction region provided on the nozzle forming surface and the conduction region provided on the head cover are in contact with each other and are electrically connected.
The liquid discharge head according to claim 1, wherein the head cover has an exposed portion that exposes a conduction region provided on the nozzle formation surface .
表面に絶縁性領域を有しており、前記ノズル形成面の周縁部を被覆する導電性を有するヘッドカバーと、
を備え、
前記ノズル形成面は、前記ヘッドカバーに被覆される領域の少なくとも一部に導通領域が設けられており、
前記ノズル形成面の前記導通領域は、ノズル形成面側に屈曲したカエリが設けられ、
前記ヘッドカバーと前記カエリは、互いに接触して電気的に導通されることを特徴とする液体吐出ヘッド。
An electrically conductive nozzle forming member having an insulating region on the surface and having a nozzle for discharging liquid on the nozzle forming surface; and
A head cover having an insulating region on the surface and having conductivity to cover a peripheral edge of the nozzle forming surface;
With
The nozzle forming surface is provided with a conduction region in at least a part of the region covered with the head cover,
The conductive region of the nozzle forming surface is provided with a bent bent on the nozzle forming surface side,
The liquid discharge head according to claim 1, wherein the head cover and the burrs are in electrical contact with each other.
前記液体吐出ヘッドのノズル形成面を払拭するワイピング部材を有するワイピング機構と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。 The liquid discharge head according to claim 1 or 2 ,
A wiping mechanism having a wiping member for wiping the nozzle forming surface of the liquid ejection head;
A liquid ejection apparatus comprising:
前記ノズル形成面において、前記ヘッドカバーに被覆される領域の少なくとも一部に導通領域を設ける工程と、
前記ヘッドカバーにおいて、前記ノズル形成面を被覆する領域の少なくとも一部に導通領域を設ける工程と、
前記ノズル形成面に設けられた導通領域と前記ヘッドカバーに設けられた導通領域を互いに接触させて電気的に導通させる工程と、
前記ヘッドカバーにおいて、前記ノズル形成面に設けられた導通領域を露出させる露出部を形成する工程と、
を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
A conductive nozzle forming member having an insulating region on the surface and having a nozzle for discharging liquid on the nozzle forming surface, and a peripheral edge of the nozzle forming surface having an insulating region on the surface A liquid discharge head manufacturing method comprising: a conductive head cover that covers a portion,
Providing a conduction region in at least a part of the region covered with the head cover on the nozzle forming surface;
In the head cover, providing a conduction region in at least a part of a region covering the nozzle forming surface;
Electrically connecting the conduction region provided on the nozzle forming surface and the conduction region provided on the head cover with each other;
Forming an exposed portion that exposes a conductive region provided on the nozzle forming surface in the head cover;
A method for manufacturing a liquid discharge head, comprising:
前記ノズル形成面において、前記ヘッドカバーに被覆される領域の少なくとも一部に導通領域を設ける工程と、
前記ノズル形成面の前記導通領域において、ノズル形成面側に屈曲したカエリを設ける工程と、
前記ヘッドカバーと前記カエリを互いに接触して電気的に導通させる工程と、
を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
A conductive nozzle forming member having an insulating region on the surface and having a nozzle for discharging liquid on the nozzle forming surface, and a peripheral edge of the nozzle forming surface having an insulating region on the surface A liquid discharge head manufacturing method comprising: a conductive head cover that covers a portion,
Providing a conduction region in at least a part of the region covered with the head cover on the nozzle forming surface;
In the conduction region of the nozzle forming surface , providing a bent edge on the nozzle forming surface side;
Making the head cover and the burrs contact each other and electrically conducting;
A method for manufacturing a liquid discharge head, comprising:
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